Tension et intensité : mesurer au voltmètre et à l’ampèremètre

Complète avec le mot ou la lettre du cours.

1. L’unité de la tension électrique est le .
   La tension s’exprime en volts (symbole V).
2. L’unité de l’intensité du courant est l’.
   L’intensité s’exprime en ampères (symbole A).
3. Dans les formules, la tension se note par la lettre .
   On écrit U = 4,5 V : U est la grandeur, V son unité.
4. Une tension existe toujours deux points d’un circuit.
   La tension se mesure entre deux points, par exemple aux deux bornes d’un dipôle.
5. L’intensité caractérise le courant qui un fil ou un dipôle.
   Le courant traverse le fil : l’intensité se mesure en un point du circuit.
6. À l’extérieur de la pile, le courant va de la borne + vers la borne .
   C’est le sens conventionnel du courant (6^e) : de la borne + vers la borne −.

Convertis (items 1 à 4), puis donne l’ordre de grandeur en choisissant parmi : 1,5 V · 5 V · 10 A · 230 mA (items 5 à 7). Écris seulement le nombre.

1. 0,35 A = mA
   1 A = 1 000 mA : 0,35 × 1 000 = 350 mA.
2. 1 750 mV = V
   1 mV = 0,001 V : 1 750 ÷ 1 000 = 1,75 V.
3. 2,5 kV = V
   1 kV = 1 000 V : 2,5 × 1 000 = 2 500 V.
4. 8 mA = A
   8 ÷ 1 000 = 0,008 A.
5. Tension aux bornes d’une pile bâton (AA) : V
   Une pile bâton (AA) : 1,5 V.
6. Tension d’un port USB : V
   Un port USB fournit 5 V.
7. Intensité du courant dans une bouilloire en marche : environ A
   Un appareil qui chauffe est traversé par un courant intense : près de 10 A pour une bouilloire de 2 200 W.

Le circuit ci-dessous est ouvert. On suppose les fils parfaits.

1. Intensité du courant dans la boucle : I = A
   K est ouvert : aucun courant ne circule, 0 A partout.
2. Tension aux bornes de la lampe L1 : V
   Aucun courant ne traverse L1 : la tension à ses bornes est 0 V.
3. Tension aux bornes de l’interrupteur K : V
   K ouvert : toute la tension de la pile se retrouve entre ses bornes, 4,5 V.
4. On ferme K. Tension aux bornes de K : V
   Fermé, K se comporte comme un simple fil : 0 V.
5. K fermé, tension aux bornes d’un fil de connexion : V
   La tension aux bornes d’un fil est toujours 0 V, circuit ouvert ou fermé.

Complète avec le mot du cours.

1. Un voltmètre se branche en aux bornes du dipôle.
   Le voltmètre se branche en dérivation : ses deux fils sur les deux bornes du dipôle.
2. Avant de brancher un ampèremètre, il faut le circuit.
   On ouvre le circuit, puis on insère l’ampèremètre dans la coupure : il est en série.
3. Pour mesurer une tension, le fil rouge va sur la borne du multimètre.
   Tension : bornes V et COM.
4. Le fil noir se branche sur la borne .
   La borne COM (commune) sert à toutes les mesures.
5. Sur un schéma, l’ampèremètre est un cercle contenant la lettre .
   Ampèremètre : cercle et lettre A ; voltmètre : cercle et lettre V.
6. Pour mesurer une intensité, le fil rouge va sur la borne mA ou sur la borne .
   Les intensités se mesurent par la borne mA ou, pour le calibre 10 A, par la borne 10 A.

Les quatre schémas montrent le même circuit (pile, interrupteur fermé K, lampe L, moteur M) avec un appareil de mesure. Observe-les, puis complète.

1. Le schéma qui mesure la tension aux bornes du moteur est le schéma .
   Dans A, un voltmètre est en dérivation, ses fils sur les deux bornes du moteur.
2. Le schéma qui mesure l’intensité du courant dans la boucle est le schéma .
   Dans B, l’ampèremètre est en série, sur le chemin du courant.
3. Dans le schéma C, la lampe est .
   L’ampèremètre aux bornes de la lampe la court-circuite : elle est éteinte.
4. Dans le schéma C, le moteur tourne qu’avant (moins vite, pareil ou plus vite).
   Le moteur est alors le seul récepteur traversé : le courant augmente, il tourne plus vite.
5. Dans le schéma D, l’appareil est sur le chemin du courant : il est branché en .
   Le voltmètre est en série : il bloque presque tout le courant, la lampe et le moteur s’arrêtent.
6. Dans le schéma D, la pile a une tension de 6 V : le voltmètre affiche environ V.
   Presque aucun courant ne circule : le voltmètre affiche presque la tension de la pile, environ 6 V.

Dans ce circuit, les lampes L1 et L2 sont sur deux branches ; A et B sont les deux nœuds. Aux points 1, 2 et 3, on peut couper le fil pour y insérer un appareil.

1. Pour mesurer l’intensité du courant qui traverse L2 seulement, on insère l’ampèremètre au point .
   Le point 3 est dans la branche de L2 : seul le courant de L2 y passe.
2. Pour mesurer l’intensité du courant débité par la pile, on l’insère au point .
   Le point 1 est dans la branche principale, celle de la pile.
3. Inséré au point 2, l’ampèremètre affiche 0,18 A : c’est l’intensité du courant qui traverse la lampe .
   Le point 2 est dans la branche de L1.
4. Par erreur, on branche l’ampèremètre entre les nœuds A et B : les deux lampes s’éteignent, car la pile est en .
   Entre A et B, l’ampèremètre se comporte comme un fil qui contourne les deux lampes : seul K reste sur le chemin, la pile est en court-circuit.

Calibres de tension : 200 mV · 2 V · 20 V · 200 V. Calibres d’intensité : 2 mA · 20 mA · 200 mA · 10 A. Écris le calibre le mieux adapté, avec son unité.

1. Tension attendue : environ 1,2 V → calibre
   1,2 V dépasse 200 mV mais reste sous 2 V : calibre 2 V.
2. Tension attendue : environ 15 V → calibre
   15 V dépasse 2 V mais reste sous 20 V : calibre 20 V.
3. Tension attendue : environ 60 mV → calibre
   60 mV reste sous le plus petit calibre : 200 mV.
4. Intensité attendue : environ 8 mA → calibre
   8 mA dépasse 2 mA mais reste sous 20 mA : calibre 20 mA.
5. Intensité attendue : environ 0,5 A → calibre
   0,5 A = 500 mA dépasse 200 mA : calibre 10 A.
6. Intensité attendue : environ 0,15 A → calibre
   0,15 A = 150 mA reste sous 200 mA : calibre 200 mA. Convertis toujours avant de choisir.

Pour chaque mesure, on donne le calibre et ce qu’affiche l’écran. Écris la valeur mesurée.

1. Calibre 20 V, écran « 6.38 » : U = V
   Calibre en volts : 6,38 V.
2. Calibre 200 mA, écran « 54.0 » : I = mA
   Calibre en milliampères : 54,0 mA.
3. La même mesure en ampères : I = A
   54,0 ÷ 1 000 = 0,054 A.
4. Calibre 2 V, écran « .705 » : U = V
   Le zéro devant n’est pas écrit : 0,705 V.
5. Calibre 10 A, écran « .42 » : I = mA
   0,42 A × 1 000 = 420 mA.
6. Calibre 200 mV, écran « 85.3 » : U = mV
   Calibre en millivolts : 85,3 mV.

Interprète chaque écran.

1. Calibre 2 V, l’écran affiche « 1 » seul à gauche : il faut passer au calibre V.
   « 1 » seul = dépassement : on monte au calibre supérieur, 20 V.
2. Calibre 2 V, écran « -.580 » : les fils de l’appareil sont .
   Le signe « − » indique des fils inversés (COM et V échangées).
3. Calibre 20 V, écran « -4.17 » : la tension mesurée vaut V.
   Les fils sont inversés, mais la valeur est juste au signe près : 4,17 V.
4. Une intensité donne « .05 » sur le calibre 10 A, puis « 46.7 » sur le calibre 200 mA. La valeur la plus précise est mA.
   Le calibre 200 mA donne plus de chiffres : 46,7 mA (sur 10 A, 0,05 A seulement).
5. Pour passer du calibre 10 A au calibre 200 mA, le fil rouge quitte la borne 10 A pour la borne .
   Le calibre 10 A a sa propre borne : en descendant, on revient sur la borne mA.