TP - cours : LE MULTIMETRE

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1 MP : TP-OU~1.DO TP - cours : LE MULTMETRE ) Présentation et mise en garde Deux types d'appareil : - à aiguille (ou analogique), - numérique Rôle : le même appareil permet de mesurer plusieurs grandeurs : - tensions, en volts, = ou ~, de 5mV à 500V environ, - intensités, en, = ou ~, de 10µ à 1 environ, - résistances, en Ω, de quelques Ω à 1 M Ω environ. ttention! L'emploi du multimètre est différent selon la grandeur à mesurer. l risque de graves dommages s'il est mal utilisé (et peut mettre en danger l'utilisateur). l faut toujours débrancher le multimètre avant de changer sa fonction et adapter le branchement à la nouvelle situation. ) Utilisation en voltmètre l mesure une tension électrique entre deux points d un circuit. La tension mesure la différence de niveau (d état) électrique entre deux points du circuit. Elle s exprime en volt (V) Tous les voltmètres se branchent en dérivation aux deux points du circuit repérés par deux lettres et / ou par une flèche dessinée en dehors du circuit la pointe de la flèche dirigée vers le premier point. Si le voltmètre est analogique, sa borne variable (+ ou V) doit toujours être reliée directement ou indirectement au pôle + du générateur. l ne mesure que des tensions positives. Si le voltmètre est numérique, et destiné à mesurer une tension u, sa borne variable doit être en, sa borne commune (OM ou -) en. Mesure d'une tension avec un multimètre numérique: u * mesure de u * mesure de u u OM V OM V hoix du calibre : il doit être plus grand que la tension mesurée. Si celle-ci est inconnue, on commencera par le plus fort calibre. Réglage du zéro : vérifier que l'appareil indique 0 avant toute mesure.

2 MP : TP-OU~1.DO ) Utilisation en ampèremètre Un ampèremètre se branche toujours en série dans la branche étudiée. l mesure une intensité de courant électrique (débit de charges électrique), qui se mesure en ampère () Un ampèremètre à aiguille doit avoir sa borne variable (+ ou ) reliée au pôle + du générateur (directement ou indirectement). Un ampèremètre numérique mesure l'intensité d'un courant circulant de vers si sa borne commune est en. S'il indique une valeur négative, c'est que le courant circule de vers en réalité. Mesure d'une intensité avec un multimètre numérique: OM OM On lit une valeur positive. On lit une valeur négative. On choisit toujours un calibre supérieur à l'intensité à mesurer. On vérifie le zéro de l'appareil. V) Utilisation en ohmmètre l mesure la résistance d un conducteur notée R mesurée en ohm ( Ω ) L'utilisation du multimètre en ohmmètre suppose que l'on a retiré le composant à étudier du circuit, et qu'on le branche seul à l'ohmmètre. Ohmmètre numérique : vérifier le zéro, puis relier au conducteur. Remarque : Pour lire la valeur d'une résistance : ode des couleurs : noir : 0 marron : 1 rouge : 2 orange : 3 jaune : 4 vert : 5 bleu : 6 violet : 7 gris :8 blanc : 9 exemple : jaune, violet, noir (47) x 10 0 = 47Ω bague argent : à 10% près bague dorée : à 5% près (placée à droite)

3 MP : TP-OU~1.DO NOTONS FONDMENTLES (pplications du multimètre) le symbole signifie : appeler le professeur pour vérification sur tous les schémas on indiquera le sens conventionnel du courant ) nfluence de certains composants dans un circuit 1) Utilisation de la plaque support de composants. Plaque métallique Schéma partiel de la plaque Plaque métallique Plaque métallique M a) mesurer à l ohmmètre la résistance entre les différentes bornes de la plaque M, puis et enfin. Que peut-on conclure?.. b) mesurer à l ohmmètre la résistance entre les plaques et M puis entre et M. Que peut-on conclure?. c) mesurer à l ohmmètre la résistance d un cavalier. d) Relier les plaques et M par ce cavalier. onclusion, vérification. On utilisera systématiquement cette plaque pour câbler les montages à réaliser. 2) 1 ier montage : rôle d un interrupteur lampe générateur de tension continue réglé à 6V lampe 6V ; 0.1 interrupteur fermé, le courant.. interrupteur ouvert, le courant.. 3) 2 ième montage : comportement d une diode à jonction : composant «non symétrique» Même réglage et même matériel que précédemment en remplaçant l interrupteur par une diode Dans cette position la diode se comporte à peu près comme un interrupteur... Dans cette position la diode se comporte comme un interrupteur

4 MP : TP-OU~1.DO - 4-4) 3 ième montage : rôle d'une résistance R puis vec R=100 Ω on règle l'alimentation pour que le filament de la lampe présente juste un point rouge, on remplace R=100 Ω par R=33 Ω puis par R=0 Ω. omment agit la résistance sur le courant?.. 5) 4 ième montage : associations de résistances a ) en série D N Mesurer et noter les valeurs des tensions u u P R 1 R 2 R 1 =33 Ω R 2 =100 Ω Régler l'alimentation pour un éclat normal de la lampe seule,( 5,) puis insérer dans le montage R 1 puis R 2 puis R 1 et R 2 en série Quelle est l'influence de l'association des résistances sur l'éclat de la lampe? onséquence sur le courant?.. u D u PN Formulation collective de la relation d additivité des tensions : b ) en parallèle Un nœud correspond au croisement d'au moins 3 fils.. Nommer par des lettres les nœuds du circuit nœud R 2 R 1 branches R 1 =33 Ω et R 2 =100 Ω Réaliser le montage avec la lampe et R 2, régler l'alimentation pour que le filament présente un point rouge, puis remplacer R 2 par la résistance R 1, observer. Puis placer les deux résistances en parallèle, observer. Mesurer les résistances équivalentes à l ohmmètre. Vérifier le code des couleurs pour R 1 et R 2 Quelle est l'influence de l'association des résistances sur l'éclat de la lampe? onséquence sur le courant?. Mesurer et noter les valeurs des intensités du courant qui circule dans R 1 ( 1 = m ), dans R 2 ( 2 = m), dans la lampe ( L = m ) en utilisant trois ampèremètres. Formulation ) ntensité dans collective un circuit de la série loi d additivité : Le courant des peut courants il être : retenu quelque part? ) ntensité dans un circuit série : le courant peut-il être retenu quelque part?

5 MP : TP-OU~1.DO V (Freiner un peu le moteur au besoin pour obtenir l'éclat des lampes) 6V; 0.1 M 6V 6V; 0.1 Les deux lampes brillent de façon identique. Elles sont toutes les deux traversées par un courant de même intensité: le moteur consomme de l'énergie ainsi que les lampes, mais aucun dipôle ne "retient" le courant. Formulation collective de la loi de conservation du courant : ) Pour distinguer intensité et tension : 1) Expérience introductive L 2 Les lampes et L 2 sont identiques L'interrupteur ' est ouvert. ' a) Mesurer U, U ', U, U '. b) Vérifier que: brille (donc est parcourue par un courant) et U =... V ucun courant ne passe dans L 2 et U = 0 V : la tension aux bornes d'une lampe est nulle lorsqu'elle ne consomme pas d'énergie. Du fait que U = 0 V, U ' = U ' = U : toute la tension entre et se retrouve entre et '. La même tension règne aux bornes de la branche contenant et de la branche contenant L 2. Pourtant est parcourue par un courant et pas L 2. 2) pplication L 2 L 2 ' L 2 brille moins que. En sens direct, la diode entre et ' n'est pas un interrupteur fermé parfait. U ' 0 V (U ' 0,6 V) ' L 2 n'est parcourue par aucun courant U ' = U : En sens inverse, la diode se comporte comme un interrupteur ouvert parfait V ) Le multimètre pour détecter des pannes ou tester des composants 1) Le circuit est coupé quelque part

6 MP : TP-OU~1.DO a) Utilisation du voltmètre 1 er test : tension aux bornes du générateur. Si elle est nulle, vérifier qu'il est allumé, puis l'éteindre, le débrancher et tester les fusibles (voir b). 2 ème test : prendre les tensions aux bornes de chaque composant, puis de chaque fil, générateur allumé. On retrouve quelque part toute la tension de la branche étudiée. ffiner alors la recherche en rapprochant les bornes du voltmètre. 10Ω 33Ω 47Ω L 2 défectueuse b) Utilisation de l'ohmmètre l permet seulement de tester les composants: si l'un d'eux présente une résistance infinie dans les deux sens, il est défectueux. 10Ω On débranche le générateur 33Ω 47Ω L 2 défectueuse Mesurer la résistance de chaque composant, retrouvez vous la conclusion précédente? 2) Un court-circuit s'est glissé quelque part a) Le danger du court-circuit b) Utilisation du voltmètre 10Ω laine d'acier 33Ω 47Ω L 2 4, U L1 = 0 : la lampe est court-circuitée puisque par ailleurs L 2 brille. Un dipôle court-circuité présente une tension nulle à ses bornes dans un circuit fermé 3) Repérage des bornes d'une diode : utilisation du multimètre en mode test de composant; positionner le sélecteur correctement et placer les fils sur les bornes correctes. OM Ω 600 nez ou cathode indication : 400 à 700 en mv pour une diode ordinaire OM Ω anode clignotement : dépassement de calibre ou 1calé à gauche., ou zéro (selon les appareils).. LSTE DE MTEREL

7 MP : TP-OU~1.DO Par poste de travail - élève: générateur de tension continue, résistances 10Ω, 33Ω, 47Ω, 100Ω 2 lampes 6V un multimètre numérique, diode à jonction (noire) u bureau: pile plate et laine d'acier, générateur (environ 12V), 2 lampes 6V 0.1, moteur 6V.

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