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Chapitre VIII : Tension électrique et intensité du courant
I. Tension électrique
ATTENTION : ON NE FAIT PAS DE MESURES SUR UNE PRISE ÉLECTRIQUE OU SUR UN APPAREIL FONCTIONNANT SUR UNE TENSION SUPERIEURE à 12V !
Quand on regarde une lampe ou un appareil électrique, on peut lire plusieurs indications.
Nous allons commencer par étudier la tension électrique.
1. La grandeur physique tension
grandeur physique^ \\ symbole de la grandeur physique^ \\ unité^ \\ symbole de l'unité^ \\ appareil de mesure| | //masse// | \\ //m// | \\ //kilogramme// | \\ //kg// | \\ //balance// | |
|---|
La tension notée U se mesure en volt (symbole de l'unitéV).
En toute logique, il faudrait utiliser T pour représenter la tension. Mais cette lettre est déjà utilisée pour la période (Temps) alors on prend la lettre suivante dans l'alphabet.
L'appareil qui permet de mesurer la tension aux bornes d'un dipôle est le voltmètre.
Le symbole est :
\\ ==== 2. Mesure de la tension aux bornes d'un générateur seul ====
Le multimètre permet de mesurer plusieurs grandeurs physiques : tension, intensité, résistance …
Pour chaque grandeurs électrique, on va utiliser 2 bornes. La borne COMmune à toutes les fonction du multimètre est la borne COM. Pour mesure l'intensité, on utilisera A et COM, pour la résistance, on utilisera et COM …
Pour mesurer la tension, on utilise les bornes V et COM
On positionne le calibre sur 20V (zone DCV). On expliquera plus tard le rôle de ce calibre.
On les relie aux bornes de la pile :
En mettant le V coté + : U = 4,5V
En mettant le V coté - : U = - 4,5V
Pour que le voltmètre indique une tension positive, la borne V du voltmètre est placée du coté + du générateur.
Le voltmètre permet de déterminer le nom des bornes d'un générateur (borne “plus” ou borne “moins”).
Changer de calibre et indiquer la valeur de la tension :
Calibre^ Affichage^ Valeur| | 200mV| [[http://www.physix.fr/dokuwiki/lib/exe/detail.php?id=4eme:l_energie_et_ses_conversions:tension_electrique_et_intensite_du_courant&media=4eme:l_energie_et_ses_conversions:67ad8c47c80514227258183556867c05.png|{{:4eme:l_energie_et_ses_conversions:67ad8c47c80514227258183556867c05.png}}]]| \\
On se sait pas.|
| 2V| [[http://www.physix.fr/dokuwiki/lib/exe/detail.php?id=4eme:l_energie_et_ses_conversions:tension_electrique_et_intensite_du_courant&media=4eme:l_energie_et_ses_conversions:67ad8c47c80514227258183556867c05.png|{{:4eme:l_energie_et_ses_conversions:67ad8c47c80514227258183556867c05.png}}]]| \\
On se sait pas.|
| 20V| [[http://www.physix.fr/dokuwiki/lib/exe/detail.php?id=4eme:l_energie_et_ses_conversions:tension_electrique_et_intensite_du_courant&media=4eme:l_energie_et_ses_conversions:546699530a19641f0b3e53a78d7051fb.png|{{:4eme:l_energie_et_ses_conversions:546699530a19641f0b3e53a78d7051fb.png}}]]| \\
U = 4,41V|
| 200V| [[http://www.physix.fr/dokuwiki/lib/exe/detail.php?id=4eme:l_energie_et_ses_conversions:tension_electrique_et_intensite_du_courant&media=4eme:l_energie_et_ses_conversions:e16aab2c49edcc1a76c842207a357de9.png|{{:4eme:l_energie_et_ses_conversions:e16aab2c49edcc1a76c842207a357de9.png}}]]| \\
U = 4,4V|
|
|---|
Le calibre du voltmètre indique la valeur maximale que le voltmètre peut mesurer. Il donne aussi l'unité de la valeur mesurée : si le calibre 200mV est choisi alors la valeur indiquée est en mV.
Si la valeur que l'on veut mesurer est plus grande que le calibre, le voltmètre affiche : 
Dans ce cas, il faut vite éteindre le multimètre et le débrancher (risque de détérioration de l'appareil). Quand on ne connaît pas du tout la valeur que l'on veut mesurer, on commence donc par mettre le calibre le plus grand.
Plus le calibre est petit plus la mesure est précise (plus de chiffre).
\\ ==== 3. Mesure d'une tension aux bornes d'un dipôle ====
Pour mesurer la tension électrique aux bornes d'un dipôle, on utilise un voltmètre branché endérivationavec ce dipôle.
| Tension aux bornes de la lampe | Tension aux bornes de l'interrupteur | |
Interrupteur ouvert| \\ U = 0V| \\ U = 6V| |
La tension est nulle aux bornes d'une lampe qui n'est pas parcourue par un courant.
La tension est non nulle aux bornes d'une lampe parcourue par un courant.
La tension est nulle aux bornes d'un interrupteur fermé.
Une tension peut exister entre deux points entre lesquels ne passe aucun courant.
II. Intensité électrique
1. La grandeur physique intensité
grandeur physique^ \\ symbole de la grandeur physique^ \\ unité^ \\ symbole de l'unité^ \\ appareil de mesure| | //masse// | \\ //m// | \\ //kilogramme// | \\ //kg// | \\ //balance// | |
|---|
L'intensité notée I se mesure en ampère (symbole de l'unité A).
| ampère | deciampère | centiampère | milliampère | microampère | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| A | dA | cA | mA | µA | ||
L'appareil qui permet de mesurer l'intensité d'un courant électrique est l'ampèremètre.
Le symbole est : 
2. La mesure de l'intensité
Le courant qui est mesuré doit traverser l'ampèremètre.
Pour mesurer l'intensité du courant électrique dans un dipôle, on branche l'ampèremètre en série avec ce dipôle.
Pour qu'une valeur positive soit affichée, il faut que le courant rentre par la borne A et sorte par la borne COM (la borne commune à toutes les fonctions de l'appareil).
ATTENTION : S'IL EST BRANCHE EN DERIVATION, IL Y A UN FORT RISQUE QUE LE FUSIBLE QUI LE PROTEGE FONDE.
On positionne le calibre sur 2A dans la zone DCA (On ne mesurera pas de courant d'intensité supérieure à 2A). On diminue le calibre si possible.
3. Adaptation
a. Intensité et tension nominales
Une lampe adaptée à une pile brille normalement : sa tension nominale est proche de la tension indiquée sur la pile.
Générateur 6V Lampe (6V 50mA)
b. Sous-tension et surtension
Si une lampe brille faiblement, c'est qu'elle est en sous-tension : la tension à ses bornes et l'intensité du courant la traversant sont inférieures à ses valeurs nominales.
Générateur 3V Lampe (6V 50mA)
Si une lampe brille fortement, c'est qu'elle est en surtension : la tension à ses bornes et l'intensité du courant la traversant sont supérieures à ses valeurs nominales. La lampe risque de griller !
Générateur 12V Lampe (6V 50mA)