Tension, intensité et sécurité

5emePhysique-ChimieAssociation d’un pile electriqueTension, intensité et sécurité~3 min de lecture

Une mesure utile commence par la bonne grandeur, le bon appareil et le bon branchement.

Tension, intensité et sécurité

Objectifs

  • Distinguer tension et intensité.
  • Lire un branchement de mesure.
  • Calculer une puissance simple.

Deux grandeurs, deux mesures

La tension se mesure entre deux points en volts. L’intensité décrit le courant traversant une branche et se mesure en ampères. Un voltmètre se branche en dérivation aux bornes du dipôle. Un ampèremètre se place en série dans la branche : le courant mesuré le traverse. Le schéma montre les deux positions.

Ampèremètre en série dans la boucle et voltmètre en dérivation aux bornes de la lampeAV+−Pile basse tension et lampe adaptee

Où placer un voltmètre pour mesurer la tension d’une lampe ?

  1. Aux bornes de la lampe, en dérivation
  2. À la place de la lampe dans la boucle
  3. Directement en mode ampèremètre aux bornes de la pile
Le voltmètre compare les potentiels des deux bornes.

Relier tension, courant et puissance

En courant continu, la puissance reçue par un récepteur se calcule par \(P=UI\), avec \(U\) en volts, \(I\) en ampères et \(P\) en watts. La puissance décrit une énergie transférée par unité de temps. Une forte tension n’indique pas à elle seule un courant ou une puissance imposés : le récepteur intervient.

Données fictives : \(U=3\,\mathrm{V}\) et \(I=0{,}2\,\mathrm{A}\). Quelle puissance reçoit le récepteur ?

Voir la solution après avoir cherché
On utilise \(P=UI\).
On obtient \(P=3\times0{,}2=0{,}6\,\mathrm{W}\).
Le résultat concerne ce récepteur dans cette situation fictive.

Pour calculer la puissance, la tension seule suffit-elle ?

  1. Oui
  2. Non
Dans cette relation, il faut aussi connaître l’intensité.

Préparer une mesure sûre

On prépare le circuit hors alimentation. On identifie la fonction et les bornes du multimètre, puis le calibre adapté sous contrôle du professeur. On vérifie le schéma avant de connecter la pile. Un ampèremètre ne se place jamais directement entre les bornes de la source : il risquerait de la court-circuiter. Les montages restent en basse tension avec le matériel prévu.

Pourquoi faut-il vérifier le mode du multimètre avant de le placer aux bornes d’une pile ?

Voir la solution après avoir cherché
Le voltmètre est conçu pour une mesure entre deux points.
En mode ampèremètre, le même branchement pourrait créer un court-circuit.
On coupe l’alimentation avant de modifier la fonction ou le circuit.

Quelle suite convient ?

  1. Brancher au hasard puis chercher le bon mode
  2. Préparer hors alimentation, vérifier puis alimenter sous contrôle
  3. Tester sur une prise secteur
L’ordre des actions fait partie de la mesure.

Erreurs fréquentes

Résumé

Distinguer les grandeurs et vérifier les connexions permet de mesurer puis d’interpréter la puissance sans confondre les rôles des appareils.

Cartes mémo

Réponds avant de retourner les cartes.

Tension
Mesure entre deux points, en volts.
Intensité
Courant dans une branche, en ampères.
Voltmètre
Appareil placé en dérivation.
Ampèremètre
Appareil placé en série dans la branche.
Puissance
En courant continu : \(P=UI\).

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