4° > Électricité – Chap E2 : La mesure de l’intensité du courant électrique

Sur une nouvelle feuille, créez un chapitre E2 intitulé « La mesure de l’intensité du courant électrique » puis faire l’activité 1.

Activité à préparer avant de venir en cours

Activité 1 : Savoir dessiner les symboles normalisés

Recopiez le tableau ci-dessous (imprimante interdite) puis complétez les cases manquantes (utilisez votre livre ou internet)

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Activités qui seront faites durant le cours

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Utilisez FIREFOX – le navigateur de Mozilla et débloquez-le à la demande

Activité 2 : L’intensité électrique dans un circuit avec 2 lampes branchées en série.

1° Définition du branchement en série

Voir une illustration de 2 lampes branchées en série sur l’image du 2°

Commencer par noter dans votre cours la définition suivante de dipôles branchés en série :

« Des dipôles sont branchés en série lorsqu’ils sont branchés l’un à la suite de l’autre avec un fil électrique »

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2° Activité informatique

Cliquez sur l’image ci-dessous pour accéder au module (Si demandé, activer Adobe flash Player… puis Autoriser). Choisir l’onglet (en bas de page) « L1 et L2 en série » puis vérifier que vous avez bien en haut de l’écran le message « Cliquez pour mesurer I2 entre les 2 lampes ». Sinon, cliquez pour faire défiler les options.

Brancher alors les fils de façon à réaliser le montage comme indiqué sur l’image ci-dessous.

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Mesure de l’intensité électrique entre les 2 lampes

Consigne : Répondez ensuite aux questions suivantes par écrit dans votre cours :

3.1° Les lampes sont-elles en série ou en dérivation ?

Justifier en composant une phrase utilisant la définition précédente.

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3.2° Réaliser la mesure sur le calibre 10 A.

Relever la valeur I2 de l’intensité électrique : I2 = …… A

Rappel : On a vu au chap E1 – Activité II – 3° que sur la position 10 A, les résultats à l’écran sont donc affichés en Ampère. Sur la position mA, les résultats affichés sont donc en milliampère.

Écrivez la phrase réponse dans votre cours suivant le modèle : « La valeur I2 de l’intensité électrique vaut I2 = … A ». On peut convertir (mentalement) ce résultat en mA. On obtient alors I2 = …… mA »

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4° Mesure de l’intensité électrique en d’autres endroits d’un circuit en série

4.1° Déplacer l’ampèremètre pour le placer ailleurs dans le circuit. Pour cela, cliquez sur le message « Cliquez pour mesurer I1 à la sortie et I3 à l’entrée du générateur » (en haut de l’écran).

4.2° Insérer l’ampèremètre de façon à ce qu’il mesure l’intensité électrique I1 qui sort du générateur (par la borne positive). Mesurer I1 = …

4.3° Insérer l’ampèremètre de façon à ce qu’il mesure l’intensité électrique I3 qui entre dans le générateur (par la borne négative). Mesurer I3 = …

4.4° Conclusion : Loi générale pour les intensités électriques dans un circuit en série

Quelle relation trouvez-vous donc entre les valeurs précédentes I1 I2 et I3

En déduire la règle générale pour l’intensité dans un circuit en série (à compléter et à noter dans votre cours) :

« Dans un montage en série, l’intensité électrique est … (choisir une proposition)

  • identique en tous points du circuit en série.
  • différente selon l’endroit où on effectue la mesure de l’intensité.
  • différente avant et après le générateur.

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5° Généralisation : Loi d’unicité de l’intensité pour un circuit en série.

Noter dans votre cours la loi d’unicité de l’intensité qui s’appliquent dans un circuit ou une branche (=portion de circuit) en série :

« DANS UN BRANCHE DE CIRCUIT EN SÉRIE, L’INTENSITÉ DU COURANT ÉLECTRIQUE LA MÊME DANS TOUTE LA BRANCHE. »

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Activité 3  : L’intensité électrique dans un circuit avec 2 lampes branchées en dérivation.

1° Définition du branchement en dérivation

Voir une illustration de 2 lampes branchées en dérivation sur l’image du 2°

Commencer par noter dans votre cours la définition suivante de dipôles branchés en dérivation :

« Des dipôles sont branchés en dérivation lorsqu’ils sont branchés l’un sur l’autre avec 2 fils électriques »

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2° Réaliser un montage avec 2 lampes en dérivation

Reprendre le module précédent. Choisir l’onglet « L1 et L2 en dérivation ».

Par défaut, on vous propose une situation initiale où vous pouvez insérer facilement l’ampèremètre dans le circuit entre la pile et le point P.

Réaliser alors le circuit comme indiqué sur l’image ci-dessous.

 

Attention : Ne cliquez pas sur le message (en haut à gauche) « Cliquez pour mesurer le courant autour du point N » car le circuit qui sera alors proposé sera moins facile à réaliser. Si vous l’avez fait, cliquez une nouvelle fois pour revenir à la situation initiale (voir photo ci-dessus).

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3° Mesure de l’intensité qui sort du générateur

Consigne : Répondez ensuite aux questions suivantes par écrit dans votre cours :

3.1° Les lampes sont-elles en série ou en dérivation ? (Justifier en composant une phrase utilisant la définition précédente)

3.2° Débrancher un fil puis insérer l’ampèremètre de façon à ce qu’il réalise la mesure de l’intensité IP qui sort du pôle + du générateur et qui arrive au point P.

Vérifier que vous avez bien brancher l’ampèremètre sur la borne 10 A et régler le sélecteur sur le calibre 10 A.

3.3° Noter la valeur Ip de l’intensité électrique.

Écrivez la phrase réponse dans votre cours suivant le modèle : « La valeur Ip de l’intensité électrique vaut Ip = … (sans oublier l’unité). On peut convertir ce résultat en mA. On obtient alors Ip = …… mA »

3.4° Tentez de faire une mesure plus précise de l’intensité en utilisant la borne mA de l’ampèremètre (changer aussi la position du sélecteur sur mA) ?

Quelle valeur allez-vous finalement retenir pour cette mesure de Ip ?

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4° Mesure de l’intensité entre les 2 lampes

Débrancher l’ampèremètre et revenez à la situation du montage du 2° en photo ci-dessus.

4.1° Débrancher un fil puis insérer l’ampèremètre de façon à ce qu’il réalise la mesure de l’intensité IL entre le point P et la lampe L2 

Vérifier que vous avez bien brancher l’ampèremètre sur la borne 10 A et régler le sélecteur sur le calibre 10 A.

4.2° Noter la valeur IL de l’intensité électrique.

Écrivez la phrase réponse dans votre cours suivant le modèle : « La valeur IL de l’intensité électrique vaut IL = … (sans oublier l’unité). On peut convertir ce résultat en mA. On obtient alors IL = …… mA »

3.4° Tentez de faire une mesure plus précise de l’intensité en utilisant la borne mA de l’ampèremètre (changer aussi la position du sélecteur sur mA) ?

Quelle valeur allez-vous finalement retenir pour cette mesure de IL ?

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5° Mesure de l’intensité « autour de N » (facultatif)

On pourrait faire la même mesure en choisissant de faire les mesures autour de N.

Pour cela cliquez sur le message (en haut à gauche) « Cliquez pour mesurer le courant autour du point N » car le circuit qui sera alors proposé sera plus adapté à ces nouvelles mesures.

5.1° Mesurer de l’intensité qui entre dans le générateur

Faites vous-même la manipulation en autonomie puis faites vérifier votre travail (en gardant le montage à l’écran pour vérification par le professeur).

Écrivez la phrase réponse dans votre cours suivant le modèle : « La valeur IN de l’intensité électrique vaut IN = … (sans oublier l’unité). On peut convertir ce résultat en mA. On obtient alors IN = …… mA »

Vérifier qu’on obtient bien le même résultat que pour IP.

5.2° Mesure de l’intensité entre les 2 lampes

Faites vous-même la manipulation en autonomie puis faites vérifier votre travail (en gardant le montage à l’écran pour vérification par le professeur).

Écrivez la phrase réponse dans votre cours suivant le modèle : « La valeur IL de l’intensité électrique vaut IL = … (sans oublier l’unité). On peut convertir ce résultat en mA. On obtient alors IL = …… mA »

Vérifier qu’on obtient bien le même résultat que pour IL obtenu précédemment.

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Annexe

Cette activité est à faire si vous désirez en savoir davantage sur l’utilisation des calibres

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Activité à faire à la suite de l’activité II – 3.1° et 3.2°

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3.3° : Obtenir la meilleure précision possible pour une mesure

La position mA donne des résultats plus précis (en milliampère) mais elle n’est pas adaptée pour les fortes intensités et le fusible de l’appareil peut alors griller. Attention : Il ne faut donc pas utiliser un trop petit calibre pour une forte intensité.

Si la valeur I2 = …… mA que vous venez d’obtenir est compatible avec un calibre plus petit, c’est à dire inférieure à la valeur indiquée sur le calibre que vous voulez utiliser…

…c’est à dire ici 200 mA

…dans ce cas, vous pouvez obtenir une mesure plus précise en utilisant ce calibre sans risque pour l’ampèremètre.

Réponse attendue :

C’est actuellement le cas (sinon appeler votre professeur). On peut donc changer de calibre pour faire la même mesure de I2.

Noter dans votre cours : On obtient finalement I2 = …… mA

(ce qui est une mesure compatible avec la précédente mais beaucoup plus précise)

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3.4° Règles pour l’utilisation optimale des calibres :

Règle 1 : Dans le doute, pour une première mesure on utilise toujours le calibre le plus grand disponible.

Règle 2 pour un changement de calibre : Lorsque la valeur mesurée est inférieure à la valeur indiquée sur un calibre plus petit, on peut changer de calibre pour obtenir une meilleure précision de la même mesure.

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Bilan

Cliquez sur le lien suivant pour accéder à la CARTE MENTALE de ce chapitre.

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