Les instruments de mesure des phénomènes électriques

L’ampèremètre

L’ampèremètre est l’appareil qui sert à mesurer l’intensité du courant qui circule dans une portion d’un circuit électrique.

Un ampèremètre se branche toujours en série avec l'appareil dont on souhaite mesurer l'intensité du courant

L’échelle de l’appareil tient évidemment compte de la déviation des électrons. L’appareil est calibré en conséquence. Il peut y avoir plusieurs échelles sur un ampèremètre.

Pour ne pas briser l’appareil, il est recommandé de toujours commencer à prendre une lecture à l’aide de la plus grande échelle (l’échelle qui peut donner la plus grande valeur de courant électrique). On peut diminuer d’échelle par la suite pour prendre la lecture la plus précise de notre courant électrique.

Fonctionnement interne d'un ampèremètre

L’ampèremètre est un appareil qui est dérivé du galvanomètre. Son fonctionnement est relativement simple. Le courant électrique entre dans l’appareil et, puisque le résistor de Shunt est une composante qui offre une très faible résistance, la majorité du courant électrique passera par le résistor de Shunt. Un petit courant électrique circulera dans la bobine mobile (le solénoïde). Ce courant électrique engendrera un champ magnétique et la bobine mobile sera déviée, puisque cette dernière est entourée d’un aimant permanent. L’aiguille est fixée sur la bobine mobile. La bobine mobile entraîne donc l’aiguille avec elle.
 

Plus le courant électrique sera grand, plus il y aura d’électrons qui circuleront dans la bobine mobile. Le champ magnétique sera alors encore plus grand, la bobine sera beaucoup plus déviée et l’aiguille indiquera une mesure de courant plus importante.

Le voltmètre

Le voltmètre est l’appareil qui sert à mesurer la différence de potentiel dans un circuit électrique.

Un voltmètre se branche toujours en parallèle avec l'appareil dont on souhaite mesurer la différence de potentiel.

Il peut y avoir plusieurs échelles sur un voltmètre. Pour ne pas briser l’appareil, il est recommandé de toujours commencer à prendre une lecture à l’aide de la plus grande échelle (l’échelle qui peut donner la plus grande valeur de différence de potentiel). On peut diminuer d’échelle par la suite pour prendre la lecture la plus précise de notre différence de potentiel.

Fonctionnement interne d'un ampèremètre

Le voltmètre est un appareil dérivé du galvanomètre. Puisque le voltmètre n’est pas un appareil qui doit mesurer la quantité de courant électrique, on limite l’accès du courant à l’appareil à l’aide de bobines à haute résistance. Ainsi, le voltmètre ne volera qu’une toute petite partie du courant qui circule dans le circuit. Le faible courant électrique qui entre alors dans l’appareil parcourt la bobine mobile (le solénoïde). Ce courant électrique engendrera un champ magnétique et la bobine mobile sera déviée puisque cette dernière est entourée d’un aimant permanent. Tout comme l’ampèremètre, l’aiguille est fixée sur la bobine mobile. La bobine mobile entraîne donc l’aiguille avec elle.
 
Plus le courant électrique sera grand, plus il y aura d’électrons qui circuleront dans la bobine mobile. Le champ magnétique sera alors encore plus grand, la bobine sera beaucoup plus déviée et l’aiguille indiquera une différence de potentiel plus importante. L’appareil est calibré en conséquence.

L’ohmmètre

L’ohmmètre est un appareil qui sert à mesurer la résistance électrique d’un récepteur ou d’un circuit électrique.
 
Il y a deux méthodes principales de fonctionnement. L’appareil peut imposer une intensité de courant à travers la résistance inconnue à l’aide d’un générateur de courant et ainsi mesurer la différence de potentiel obtenue. Ou bien, l’appareil peut imposer une différence de potentiel aux bornes du récepteur ou du circuit à l’aide d’un générateur de tension et ainsi mesurer l’intensité du courant qui y circule. Peu importe la méthode, l’appareil appliquera la loi d’Ohm (R=U/I) pour déterminer la valeur de la résistance.

Le multimètre

Un multimètre est tout simplement un appareil qui regroupe un voltmètre, un ampèremètre et un ohmmètre dans un seul et unique boîtier.

Les exercices

Les références

  • MELS
  • Rogers
  • Réunir Réussir
  • Fondation Réussite Jeunesse