TP 3.1.2 Mesure de la tension

TP 3.1.2 Mesure de la tension
Objectif
•
Démontrer votre aptitude à mesurer la tension en toute sécurité avec un multimètre.
Données de base
Un multimètre numérique est un outil de test et de dépannage polyvalent. Ce TP est consacré à la
mesure de la tension du courant alternatif (c.a.) et du courant continu (c.c.). La tension est mesurée
en volts alternatifs ou continus et représentée par le symbole « V ». Il s'agit de la pression qui
déplace les électrons d'un endroit à un autre au sein d'un circuit. Une différence de tension est
indispensable pour assurer la circulation du courant électrique. Par exemple, la foudre résulte d'une
différence de tension entre un nuage et la terre.
Remarque: Il est important d'agir avec prudence lors de la mesure de la tension afin d'éviter
tout choc électrique.
Courant continu (c.c.): La tension continue s'élève jusqu'à un niveau déterminé, s'établit à ce
niveau, puis circule dans la direction positive ou négative. En général, les batteries produisent une
tension continue de 1,5 V, 6 V ou 9 V, et la batterie d'une automobile ou d'un camion une tension
continue de 12 V. Lorsqu’une « charge » électrique, telle qu’une ampoule ou un moteur, est placée
entre les bornes positive (+) et négative (-) d’une batterie, le courant électrique circule.
Courant alternatif (c.a.): La tension alternative s'élève au-dessus de zéro (tension positive), puis
tombe en dessous de zéro (tension négative). La tension alternative change de direction très
rapidement. La prise secteur murale est l’exemple de tension alternative le plus courant. Cette prise
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fournit directement une tension alternative d'environ 220 volts (120 volts en Amérique du Nord) à
n’importe quel appareil électrique (ordinateur, grille-pain, téléviseur, etc.) qui y est branché. Certains
appareils, comme les petites imprimantes ou les ordinateurs portables, sont équipés d'un boîtier
noir, appelé transformateur, qui se branche dans une prise secteur de 220 V (120 V en Amérique du
Nord) et peut convertir la tension alternative en tension continue. Certaines prises secteur
fournissent une tension plus élevée (380 V ou 220/208 V en Amérique du Nord)) pour les
équipements industriels plus gourmands en énergie.
Avant de commencer ce TP, le professeur – ou son assistant – doit préparer un multimètre pour
chaque équipe d’étudiants ainsi que divers éléments sur lesquels la tension sera testée. Travaillez
en binômes. Ressources requises:
•
Un multimètre Fluke 110, 12B ou équivalent.
•
Un assortiment de piles: des piles de types A, C et D ainsi que des piles 6 V et 9 Volts pour
lampes.
•
Une prise murale double (220 V ou 120 V en Amérique du Nord).
•
Une alimentation électrique (pour ordinateur portable ou tout autre équipement réseau).
Les éléments suivants sont facultatifs:
•
Un citron transpercé d’un côté par un clou galvanisé, et de l’autre par un fil de cuivre non isolé.
•
Une photopile munie de conducteurs.
•
Un générateur fabriqué de manière artisanale (entourez 50 fois un fil autour d'un crayon et
munissez-le d’un aimant).
Étape 1 Sélectionnez l'échelle de tension appropriée
La méthode de sélection d'une échelle de tension dépend du type du multimètre. Le multimètre
Fluke 110 comprend deux positions de tension: la tension alternative représentée par une ondulation
et la tension continue représentée par des tirets surmontés d’une ligne. Si vous utilisez le multimètre
Fluke 12B, tournez le sélecteur sur la position correspondant au symbole V de couleur noire pour
mesurer la tension. Appuyez sur le bouton VDC pour mesurer le courant continu ou sur le bouton
VAC pour mesurer le courant alternatif.
Mesure du courant continu: Un V (symbole de la tension) s’affiche à l’écran, avec une suite de
points surmontés d’une ligne. Il existe plusieurs échelles possibles, selon la tension à mesurer. Elle
peut être de l'ordre du millivolt ou atteindre des centaines de volts. Un millivolt (mV) est égal à un
millième de volt. Utilisez le bouton « Range » pour modifier la plage de tensions continues en
fonction de la tension que vous voulez mesurer. En général, l'échelle VDC et la plage 0.0 permettent
de mesurer avec précision la tension des batteries inférieures à 15 volts. La mesure de la tension
continue sert à déterminer le niveau des batteries et à vérifier si un adaptateur alternatif-continu
produit une tension en sortie. Ce type d'adaptateur est fréquemment utilisé avec les concentrateurs,
les modems, les ordinateurs portables, les imprimantes et autres équipements. Il utilise la tension
alternative d’une prise murale et la réduit pour l'équipement auquel il est relié, ou la convertit en
tension continue et réduit celle-ci. Les valeurs de la tension d’entrée (alternative) et de la tension de
sortie (alternative ou continue) sont indiquées au dos de chaque adaptateur.
Mesure du courant alternatif: Un V (symbole de la tension) s’affiche à l’écran, suivi d’un tilde (~)
pour représenter le courant alternatif. Il existe plusieurs échelles possibles, selon la tension à
mesurer. Elle peut être de l'ordre du millivolt ou atteindre des centaines de volts. Un millivolt (mV)
est égal à un millième de volt. Utilisez le bouton « Range » pour modifier la plage de tensions
alternatives en fonction de la tension que vous voulez mesurer. En général, l'échelle VAC et la plage
0.0 permettent de mesurer avec précision la tension des prises électriques de 220 V (120 V en
Amérique du Nord) ou plus. La mesure de la tension alternative sert à déterminer si la tension d’une
prise secteur convient pour l’alimentation des équipements qui y sont branchés.
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Étape 2
Utilisez un multimètre Fluke 110, 12B ou équivalent pour mesurer la tension des éléments suivants.
N’oubliez pas de mettre hors tension le multimètre une fois les mesures effectuées.
Éléments dont vous devez mesurer la tension
Réglez le sélecteur
et la plage de
valeurs sur:
Lecture de la tension
Piles: piles de types A (AA, AAA), C et D,
et pour lampes 6 V et 9 V
Prise de courant double (220 V ou 120 V en
Amérique du Nord)
Alimentation électrique (réduit la tension alternative
ou la convertit et la réduit en tension continue) des
ordinateurs portables, des téléphones mobiles ou
d'autres équipements réseau électriques
Citron transpercé d’un côté par un clou galvanisé et
de l’autre par un fil de cuivre non isolé (élément
facultatif)
Réflexion
Pourquoi la mesure de la tension est-elle importante dans le cadre du dépannage d’un réseau?
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