On peut dire que les niveaux A et B sont au même potentiel.

NOM:
Prénom:
M.P.I.
TP3
LA TENSION ELECTRIQUE
1. CAS D'UNE TENSION CONTINUE
Objectifs:
I.
* utiliser un multimètre pour mesurer une tension continue;
* connaître et appliquer la loi des tensions.
Mesures de tensions.
1. Schéma du montage: (G = 8V ; R = 47 Ohms ; L = 6V)
Représenter dans le cadre ci-contre un montage
comprenant en série:
 un générateur de tension continue constante dont on
notera P, la borne positive et N, la borne négative;
 un interrupteur K;
 un multimètre utilisé en ampèremètre A;
 un conducteur ohmique R;
 une lampe L.
Soient B et C, les bornes de l'interrupteur, D et E les
bornes de l'ampèremètre, F et G les bornes du conducteur
ohmique et H et J celles de la lampe. Ajouter ces points
sur le schéma du montage.
A l'aide d'un multimètre, on veut mesurer les tensions UPN,
UBC, UDE, UFG, UHJ et la tension aux bornes d'un fil de
connexion, par exemple………….. .
Rappels importants :
* La tension entre deux points d'un circuit se mesure avec un ………………….…..; il se branche en
....................…………........... ; la borne "…….........." étant reliée au premier point figurant en indice, la borne "..........."
étant reliée au deuxième .
* L'unité de tension est le .................. de symbole : ........ .
Ajouter sur le schéma un voltmètre permettant de mesurer la tension UPN. ET régler UPN = 8V
2. Mesures.
Prendre le matériel nécessaire à la réalisation du montage.
Configurer correctement les deux multimètres.
Réaliser le montage.
NE JAMAIS BRANCHER LE GENERATEUR AVANT D'AVOIR
FAIT VERIFIER LE MONTAGE PAR LE PROFESSEUR ! ! !
Tableau de mesures :
Tension
mesurée
Interrupteur
K
ouvert
Interrupteur
K
fermé
UPN
(V)
UPB
(V)
UBC
(V)
UCD
(V)
UDE
(V)
UFG
(V)
UHJ
(V)
UFJ
(V)
1
3. Conclusions:
-
La tension électrique est la grandeur qui caractérise la différence d'état électrique entre deux points d'un circuit
électrique alimenté par un générateur.
Si la tension entre 2 points d'un circuit a une valeur constante, on dit qu'elle est ……………………….. .
Si la tension entre 2 points est ……………., on dit que ces points sont dans le même état électrique ou qu'ils sont au
………………………………. .
La tension aux bornes d'un ampèremètre est pratiquement ………………… .
La tension aux bornes d'un fil de connexion est ……………….. .
La tension aux bornes d'un interrupteur fermé est ……………… alors que si l'interrupteur est ouvert, elle est
généralement…………………………… .
Questions:
Si la tension aux bornes d'un fil de connexion n'est pas nulle, que peut-on en déduire?
……………………………………………………………………………………………………………………….
Est-ce que les points F et D sont dans le même état électrique quand l'interrupteur est fermé?
…………………………………
Est-ce que les points N et C sont dans le même état électrique quand l'interrupteur est fermé?
………………………………….
Est-ce que les points N et C sont dans le même état électrique quand l'interrupteur est ouvert?
………………………………….
II.
Propriétés de la tension.
1. La tension est une grandeur algébrique.
Mesurer les tensions UPN et UNP.
Noter les résultats: ………………………………………………………………………
La tension UAB qui existe entre deux points d'un circuit est une grandeur ……………..:
UAB = - UBA;
Remarque: la tension électrique entre les points A et B est aussi appelée différence de potentiel , d.d.p., entre les points A et
B. Le potentiel électrique du point A, noté VA, caractérise l'état électrique de ce point par rapport aux autres points du
circuit:
UAB = VA - VB et par conséquent UBA = ……………… .
-
Remarque : analogie avec les fluides
Aucun mouvement des gouttes de liquide n'est observé dans les
récipients quand les niveaux A et B sont les mêmes.
On peut dire que les niveaux A et B sont au même potentiel.
S'il existe une différence entre les surfaces A et B des
gouttes de liquide effectueront un mouvement temporaire
pour ramener les niveaux A et B au même niveau. Le
mouvement cesse quand les niveaux sont identique.
Il y a une différence de potentiel entre A et B.
Le déplacement du liquide résulte de cette différence de
potentiel.
Pour maintenir la différence de niveau entre les plans A et B
donc le débit du liquide de A vers B, on pourrait installer une
pompe.
Dans un circuit électrique, c'est le générateur qui crée et
entretient la dissymétrie.
Il joue le rôle de "pompe à électrons libres".
2
2. La tension est représentée par une flèche.
Par convention, la tension UAB entre les points A et B est représentée par une flèche dirigée de B vers A.
Représenter sur le schéma les tensions UPN, UNP et UFG.
3. Loi des tensions.

Cas d'une "branche".
Une "branche" est une portion de circuit ne comportant que des éléments associés en série.
Représenter linéairement ci-dessous la branche FJ (qui ne comprend pas le générateur) :
Flécher les tensions UFG,, UHJ et UFJ.
Mesurer les tensions (circuit fermé) :
UFG = ...................
UHJ = ...................
UFJ = ...........
Quelle relation entre ces tensions peut-on écrire au vu des mesures ?
Conclusion:
Pour une "branche", la tension totale est égale à la ..........………………….................................... des tensions aux bornes
de chaque dipôle de la branche.

Cas d'une maille:
Une maille est une "branche" fermée.
Représenter ci-dessous la maille PBCDEFGHJNP (K fermé)
Flécher les tensions UFG, UHJ, et UNP.
Pourquoi ne demande-t-on pas les tensions UPB, UBC, UCD, UDE, UEF, UGH et UJN ?
.......................................................................................... .
Mesurer les tensions (K fermé) :
UFG = ...................
UHJ = ...................
UNP = ...................
Quelle relation entre UFG, UHJ, et UNP peut-on écrire au vu des mesures ?
Conclusion:
Pour une "maille" la ..........................…………………............................... des tensions est ...................... .
Conséquence : Les tensions aux bornes de dipôles placés en dérivation sont égales. (voir exercices)
3
Remarques : 2 facons d’appliquer la loi des mailles :
1- Somme de U = 0 : Choisir un sens de parcours, compter positivement les tensions dans le sens de parcours et négativement
les tensions dans le sens opposé.
2- U = U1 + U2 –U4 : partir du pied de la flèche vers la pointe passer par les points considérés, compter positivement les
tensions dans le sens de parcours et négativement les tensions dans le sens opposé.
(3- loi d’additivité des tensions : UAB = UAC + UCD + UDB sans se préoccuper des flêches)
III.
Etude d'un dispositif électronique à circuit intégré.
1. Notion de masse.
Afin de pouvoir comparer les potentiels des différents points du montage, on choisit de mesurer les différentes tensions par
rapport à un point du montage qui constitue la référence; on appelle ce point la masse du montage. Cette référence est
choisie arbitrairement.
Il faut donc toujours spécifier la masse sur un montage .
La masse est symbolisée par :
Le potentiel de la masse est choisi égal à zéro: VM = 0.
Lors d'une mesure de tension par rapport à la masse, la borne "................" du voltmètre est reliée à la masse.
2. . Montage (réalisé sur crocodil clip).
Le montage suivant comprend un circuit intégré qui possède deux bornes d'entrée E+ et E- et une bornes de sortie S.
Avant de réaliser le montage, commencer par brancher les bornes de l'alimentation (+15V, -15V) aux bornes de la maquette
sous risque de détérioration du C.I. . La borne OV de l'alimentation constituera la masse du montage.
La tension UE est obtenue avec une pile de 4,5V.
R2 = 1 k
R1 = 10 k
R2
R1
EA
S
E+
B
UE
US
E
M
3. Mesures.
On veut vérifier la loi des mailles.
a) maille MBASM:
Mesurer les tensions suivantes:
US =
UAS =
Exprimer :
US = V.. - V..
Effectuer la somme:
UMB + UBA + UAS + USM =
UBA =
UE =
UE = V.. - V..
Conclusion:
b) maille MSAM:
Mesurer les tensions nécessaires pour vérifier la loi des mailles.
Réaliser une fiche de Synthèse sur les lois a retenir pour la tension, avec un schéma électrique.
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RQUE : US = ((R1+R2)/R1) x Ue ; il faut que Ue tres petit pour éviter la saturation de US ; il faut prendre R2 =10k et R2 = 1K
Ou prevoir Ue genérateur = 1V a la place d'une pile
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