IV. Mesures d`intensité dans un circuit série

TP MPI
Intensité du courant
Objectifs:
* definir le courant et l’intensité electrique
* utiliser un multimètre pour mesurer l'intensité d'un courant continu;
* revoir les lois sur les intensités dans les circuits "série" et "avec dérivation(s).
I. Nature et circulation du courant électrique (animation a partir du serveur)
Dans les métaux, les porteurs de charges sont les ÉLECTRONS.
Circulation des électrons
Dans un conducteur métallique le courant correspond à un déplacement d'électrons. Chargés négativement, ils se
déplacent de la borne (-) du générateur vers la borne (+).
Le sens CONVENTIONNEL du courant est le sens inverse : le courant « sort » de la borne (+) du générateur .
II. Sens de déplacement du courant dans un montage
II.1
Dipôles passifs
Un dipôle est un composant électrique qui possède deux bornes de branchement.
Il est passif s'il ne produit pas d'énergie.
Lampe
résistance
II.2
Diode
Dipôles actifs
Un dipôle actif contient un générateur de puissance (ou d'énergie)
G
Une pile
II.3
Un générateur
Convention récepteur
Un dipôle tel que le résistor (résistance ou conducteur ohmique) va "s'opposer" au passage
du courant. Il présente au courant une "force" qui le "freine".
La tension aux bornes du dipôle et le courant qui le traverse sont en sens opposés.
UR et I sont placés en convention récepteur.
Le courant circule du point au potentiel le plus élevé vers le point au potentiel le
moins élevé (sauf dans les générateurs).
A
I
B
Rque : dans le schéma ci contre si UAB > 0 alors VA > VB
I va bien de A vers B
II.4
Convention générateur
UAB
1
Un générateur comme une pile va produire la "force" qui "pousse" le courant dans le
circuit.
La tension aux bornes du dipôle et le courant qui le traverse sont dans le même sens.
E et I sont placés en convention générateur.
Par convention, le courant électrique circule de la borne .............................. du
générateur vers la borne ................................. .
Exercice : Représenter le sens du courant sur le montage de la page 1 (figure 1) (interrupteur fermé).
III. Intensité du courant
III.1 Définition
L’intensité du courant électrique est la quantité de charge électrique qui parcours le fil en une seconde.
D'une façon simplifiée, on compte le nombre d'électrons qui passent à un endroit donné du fil en un temps donné. Le
nombre d'électrons représente une quantité de charge ΔQ. On divise cette quantité par l'intervalle de temps Δt = t2 - t1.
C'est le débit de charges électriques (un débit est une quantité par unité de temps).
Une charge électrique (ou quantité d'électricité) se mesure en coulomb (C).
ΔQ est en coulomb. Δt est en seconde
L’intensité du courant représente …………………………………………………………………. traversant une
………………………… S de fil pendant un …………………….. t
L’intensité du courant se note ……………… et s’exprime en …………………………. ( … ) .
III.2 Représentation de l'intensité :
L'intensité du courant est une grandeur algébrique.
Le courant électrique est représenté sur les schémas par une flèche qui n'indique pas forcément son sens.
Sa valeur est :
-
positive lorsque le courant circule réellement dans le sens de la flèche.
négative dans le cas contraire.
Représentation d'un même courant
circulant entre les points A et B.
I.2
A
B
I.1
A
I=3mA
B
I=-3mA
III.3 Mesure de l'Intensité :
L’intensité du courant se mesure avec un ………………………………………………. . Il se place en
………………………… dans le montage. La borne qui reçoit le courant est la borne ……………………., la borne
de sortie étant la borne ………………………………….
Exercice :Représenter sur le schéma du montage un ampèremètre pour mesurer l'intensité du courant dans la branche
GH ; indiquer le branchement des bornes "A" et "COM" de l'ampèremètre pour que la valeur affichée soit positive.
Remarque : Importance du choix du calibre (valeur maximale mesurable par l'ampèremètre)
2
 Si on ne connaît pas l'ordre de grandeur du courant, il faut toujours commencer par le plus grand calibre disponible
(10A).
IV. Mesures d’intensité dans un circuit série
IV.1 Montage.
Réaliser le montage schématisé et faire vérifier par le
professeur.
Régler avec le voltmètre la tension de sortie du
générateur à 6V.
R est un dipôle distribué par le professeur (47  / 1 W).
K est un interrupteur.
L est une lampe 6 V - 200 mA.
A est un multimètre utilisé en ampèremètre (attention au
calibre).
N
P
G
A
H
R1
B
G
C
D
E
F
IV.2 Mesures.
A l'aide de l'ampèremètre mesurer l'intensité I du courant dans les différentes parties du montage; compléter le tableau
de mesures suivant:
I (mA)
entre N et A
I (mA)
entre B et C
I (mA)
entre D et E
I (mA)
entre F et G
I (mA)
entre H et P
Interrupteur
ouvert
Interrupteur
fermé
1.
Conclusion.
L'intensité du courant qui traverse un circuit série est .................................. en tout point du circuit.
V. Mesures d’intensité dans un circuit en dérivation
V.1
Montage.
Utiliser une alimentation 0-12V continue réglable que vous
réglerez à 6 V en utilisant un voltmètre
Réaliser le montage
6V
I
A
47 
I1
Mesures.
A l'aide de l'ampèremètre, mesurer, en tenant compte de la
précision sur chaque mesure, les intensités I, I1 et I2.
I
= …………………………..
I1
= …………………………..
I2
= …………………………..
I1 + I2 = ……………
A
I2
A
V.2
Conclusion : La loi des nœuds
3
A un …………….., la ………………… des intensités des …………………
entrant est ……………….. à la somme des ………………………. des
courants …………………….
…………………………………………………………………………..
I1
I2
OU
I5
A un ………………. , la ……………………………..…. des intensités des
I4
courants est ………………….
I3
……………………………………………………………………………
V.3
Intensité du courant dans un fil de court-circuit
a) Réaliser le montage dans CROCLIP
b) L’intensité du courant dans le circuit est ……………….
L1 et L2 sont ……………………………….
c) Sur ce schéma, placer un fil de court-circuit entre A et B
d) Placer le fil de court-circuit dans le montage et noter les
constatations :
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
……………………………………
6V
R1
A
A
B
Quand un composant est court-circuité, l’intensité du courant qui le traverse est ………………….., tout le
courant est dévié dans le ……………………………………………………………………
VI. Mesure des intensités dans un montage contenant un amplificateur opérationnel
Réaliser le montage dans CROCLIP
I1
A mesure I = ................. A
A1 mesure I1 = ................. A
A2 mesure I2 = ................. A
R2 = 47 ohms
A1
R1 = 100 ohms
I2
A2
S
Conclusion: ………………………………..
I
A
L’intensité du courant qui entre dans un
………………………………………………
…. est ………………….
U = 3,5 V
VII. Incertitudes : Comment interpréter les différences d'affichage (si elles existent) ?
En utilisant la notice technique de l'appareil, déterminer la relation qui donne la précision notée I de la mesure pour
le calibre utilisé :
………………………………………… soit I = …………………………………………………….
On peut donc écrire la valeur de Ilue de façon :
I = Ilue  I
ou
Ilue - I < I
< Ilue + I
 Incertitude relative
Elle est définie par le quotient I / I et s'exprime en pourcentage
Exercice : exprimer pour une valeur affichée dans le tableau, la précision I de la mesure (garder le nombre correct de
chiffres significatifs et ne pas oublier l'unité):……………………………………………..
Idem pour incertitude relative………………………………………………….
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