Mesures de tensions et de potentiels électriques

Corrigé
MESURES DE TENSIONS ET DE POTENTIELS ELECTRIQUES
Chap.2
I. Tension aux bornes d’un interrupteur
A. Observer le montage suivant - Répondre par Vrai ou Faux - Corriger les affirmations fausses
1) Lorsque l’interrupteur est ouvert :
a) Un courant circule dans le circuit :
b) La tension aux bornes du générateur n’est pas nulle :
c) La tension aux bornes de l’interrupteur est nulle :
d) La tension aux bornes du fil BC est nulle :
2) Lorsque l’interrupteur est fermé :
e) Un courant circule dans le circuit :
f) La tension aux bornes du générateur n’est pas nulle :
g) La tension aux bornes de l’interrupteur est nulle :
h) La tension aux bornes du fil BC est nulle :
 Faire vérifier vos réponses par le professeur avant de poursuivre.
A
B
K
C
B. Expérience
D
 Réaliser le montage ci-dessous et répondre de nouveau aux
affirmations suivantes :
1) Lorsque l’interrupteur est ouvert :
a) Un courant circule dans le circuit : FAUX le courant ne circule pas
b) La tension aux bornes du générateur n’est pas nulle : VRAI
c) La tension aux bornes de l’interrupteur est nulle : FAUX la tension est égale à celle du générateur
d) La tension aux bornes du fil BC est nulle : VRAI
2) Lorsque l’interrupteur est fermé :
e) Un courant circule dans le circuit : VRAI
f) La tension aux bornes du générateur n’est pas nulle : VRAI
g) La tension aux bornes de l’interrupteur est nulle : VRAI
h) La tension aux bornes du fil BC est nulle : VRAI
II. Tension électrique et potentiel électrique
A. Analogie circuit hydraulique et circuit électrique

1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Cliquer sur le lien suivant : Analogie Tension Intensité puis répondre aux questions suivantes :
Quel est l’équivalent de l’interrupteur dans le circuit hydraulique ? la vanne
Quel est l’équivalent de la pression dans un circuit électrique ? le potentiel électrique
Comment est définie une tension dans l’animation ? C’est une différence de niveau électrique
Quel est son équivalent dans le circuit hydraulique ? C’est une différence de pression
Quel est l’autre nom de niveau électrique ? le potentiel électrique
Quels sont les porteurs de charge dans un circuit électrique ? les électrons
Comment circule le courant électrique ? à l’aide des porteurs de charge
Pourquoi la tension aux bornes de l’interrupteur fermé est-elle nulle ? La différence de niveau électrique
est nulle
Quel est l’équivalent de l’intensité dans le circuit hydraulique ? le débit
Comment définir cette grandeur ? quantité d’eau par unité de temps
Comment peut-on définir l’intensité ? Quantité d’électricité par seconde
B. Relation entre tension électrique et potentiel électrique
 Sur l’alimentation, vous avez trois bornes notées -15V, 0V et +15V que l’on désignera par les points
respectifs N, M et P
 La borne M est appelée la masse de l’alimentation. Elle sert de référence pour les potentiels. Le potentiel
électrique est noté par la lettre V (à ne pas confondre avec l’unité) et s’exprime en volts (V).

Par convention, le potentiel de la masse est : VM = 0 V.
1) Mesurer les tensions UPM = +15 V ; UNM = -15 V ; UPN = +30 V.
2) Exprimer ces tensions UPM, UNM et UPN en fonction des potentiels VP, VM et VN.
UPM = VP - VM ; UNM = VN - VM ; UPN = VP - VN
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3) Pourquoi parle-t-on aussi bien de tension électrique que de différence de potentiel (ou d.d.p.) Ceci est la
même chose : la tension électrique est égale à la différence de potentiel électrique
4) En déduire la relation entre la tension U AB et les potentiels VA et VB. UAB = VA - VB
5) Si on veut mesurer le potentiel du point A, quelle tension doit-on mesurer ? UAM
Où se branche la borne COM du voltmètre ? Au point M
C. Mesure de potentiel électrique
1) Régler, à l’aide du voltmètre, le générateur sur une tension UPN = (13 - 0,5x) où x désigne votre numéro de
table : UPN = ............ V
2) Mesurer les valeurs réelles des résistances notées R1 = 220  et R2 = 330 
R1 = ......……....  ; R2 = ...…........ 
 Réaliser le montage suivant en utilisant deux résistances de 220  et 330  dans l’ordre que vous voulez.
A
P
N
B
 Le point N est pris pour masse électrique. Mesurer les potentiels suivants :
point N
point P
point A
point B
3) Calculer les tensions UAB et UPB à partir des potentiels - Bien détailler un calcul au moins
UAB =
UPB =
 Le point A est pris pour masse électrique. Mesurer les potentiels suivants :
point N
point P
point A
point B
4) Calculer les tensions UAB et UPB à partir des potentiels
UAB =
UPB =
5) Les tensions sont-elles dépendantes de la masse du circuit ? NON
6) Reproduire votre montage à l’aide du logiciel Crocodile Physics en utilisant les valeurs de U PN et des
résistances mesurées.
7) En déplaçant la souris sur le circuit, quel est le point du circuit qui est pris pour masse par le logiciel ?
8) Vérifier les valeurs des potentiels des différents points
point N
point P
point A
point B
9) Dans la barre d’outils alimentation, placer la masse repérée par le symbole ci-dessous au point A. vérifier
les valeurs des potentiels des différents points avec A comme masse.
point N
point P
point A
point B
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