poly TP électromag. S3 2022-23

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Université Ibn Tofail
Faculté des Sciences
Département de physique
Kenitra
Travaux pratiques d’électromagnétisme du vide
Filières: SMP (S3)
Année Universitaire : 2022-2023
Pr. H. EL FAYLALI

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Introduction
But
Le but de ce travail expérimental est de permettre à l’étudiant, d’une part de se familiariser
avec l’ensemble des appareils de mesure qu’il rencontrera en salle de TP (ampèremètre,
voltmètre, rhéostat, bobine….), et d’autre part d’apprendre comment réaliser le montage
d’une manipulation, tracer une courbe expérimentale, l’exploiter, avoir une idée précise des
grandeurs qu’il mesure et ainsi évaluer les incertitudes correspondantes et par suite comparer
les résultats expérimentaux aux prédictions théoriques.
Pour chaque TP, une partie introductive vous rappelle les éléments théoriques utiles pour la
bonne compréhension et une analyse pertinente des notions abordées lors des manipulations.
Le matériel et les manipulations à effectuer sont ensuite présentés plus en détails.
Il vous est demandé de lire attentivement le chapitre concernant le sujet du TP avant entamer
la séance. Ce travail préalable est indispensable au bon déroulement du TP et sera évalué par
un rapport écrit présenté en début de chaque séance. Cette note sera prise en compte à hauteur
de 20% dans l’évaluation du compte rendu.
Cet enseignement expérimental se déroule en trois séances:
 TP1 : Transformateur (2 heures).
 TP2 : Circuit RLC - résonance série (2 heures).
 TP3 : Champ magnétique généré par les bobines de Helmholtz
(2 heures).

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I. Appareils de mesures (Voltmètres et Ampèremètres)
1. Ampèremètre (Voltmètre) analogique
Un appareil analogique (ou à déviation), que ce soit ampèremètre ou voltmètre, est un
appareil à aiguille dont sa déviation est proportionnelle à la grandeur à mesurer. Ils peuvent
fonctionner en alternatif (~) ou en continu (=). Ces appareils sont menus d’un contacteur
relatif permettant de choisir le type de courant ou de tension (~ ou=) et le calibre.
L'ampèremètre est branché en série avec les dipôles dans lesquels on veut connaître l'intensité
du courant.
Le voltmètre est branché en parallèle avec les dipôles dans lesquels on veut connaître la
tension.
Figure 1 : Ampèremètre et Voltmètre analogiques
Calibre en continu
Calibre en alternatif
Cadran muni de deux échelles noires de 0 à 100 et 0 à 30 utilisables
en ~ et en = et d’une échelle rouge réservée au calibre (3V ~).

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Le courant mesuré  (ou la tension ) est donné par la relation suivante :
 =× 
Avec
: Courant mesuré exprimé en Ampères (A) (U : tension mesurée exprimée en voltmètre (V)).
 : Nombre de divisions de la déviation de l’aiguille.
 : Nombre total de divisions (pleine échelle).
: Calibre utilisé.
Remarque : Il faut choisir le calibre toujours de telle sorte que l’on ait la plus grande
déviation possible de l’aiguille en veillant toute fois à ne pas sortir des limites du cadran.
L’erreur instrumentale sur les ampèremètres et les voltmètres est calculée à l’aide de la
relation suivante :
  =× 
100
Où
 : Classe de l’appareil (la classe de précision des appareils est = 1.5 en continu et = 2.5
en alternatif, à vérifier).
Exemple
Mesure d’une tension
Pour mesurer la tension , on utilise un voltmètre de classe 2 (~) avec  = 2,5  lu
sur l'échelle 3 ~ et  = 3 V, on trouve :
=× 
=2.5 × 3 3= 2.5
Et
  =× 
100 =2 × 3 100 = 0.06

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2. Multimètre numérique
Un multimètre est un appareil capable de réaliser plusieurs types de mesures avec un seul
appareil (Plusieurs appareils en un seul boîtier).
On peut l’utiliser pour mesurer plusieurs grandeurs: tension, intensité, fréquence. Il comprend
généralement plusieurs composants selon les modèles :
 Ecran d'affichage
 Bouton pour sélectionner les différentes fonctions.
 Bornes de branchement où les fils sont insérés.
Le choix du mode de mesure et du calibre se fait généralement à l'aide d'un bouton rotatif. Les
multimètres les plus récents choisissent automatiquement le bon mode et le bon calibre.
Figure 2 : Multimètre numérique