Placement correct du compteur : ampèremètre en série, voltmètre en parallèle
1 · Prédire
Pour mesurer correctement le courant et la tension d'une résistance, un ampèremètre doit aller en série et un voltmètre en parallèle. Si vous installez les compteurs de cette façon, le circuit se comporte-t-il exactement comme si les compteurs n'étaient pas là ?
- Non, tout placement de compteur modifie quelque peu le circuit.
- Cela dépend de la valeur de la résistance.
- Oui, les compteurs idéaux correctement placés ne modifient pas du tout le courant ou la tension du circuit.
2 · Configurer
- Ouvrez le préréglage correct des compteurs et appuyez sur Réinitialiser. L'ampèremètre est en série avec R1 ; le voltmètre est placé en parallèle aux bornes de R1.
- Activez les lectures de l'ampèremètre et du voltmètre.
- Réglez la valeur de R1 pour chaque essai et enregistrez la lecture de l'ampèremètre.
3 · Collecter les Données
| Résistance R1 (Ω) | Lecture du voltmètre V (V) | Lecture de l'ampèremètre I (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
Tracez la lecture de l'ampèremètre I (axe des y) en fonction de 1/R1 (axe des x) pour vos trois essais.
4 · Analyser
- Pour un essai, calculez I = E/R1 avec E = 9 V. Comparez avec le tableau et confirmez que le voltmètre indique 9 V à chaque essai, quel que soit R1.
- Expliquez, à l'aide du 0 Ω de l'ampèremètre et du ∞ Ω du voltmètre, pourquoi cet emplacement vous permet de lire le courant et la tension réels de la résistance sans perturber du tout le circuit.
5 · Approfondir
- Consultez l'expérience d'échange de compteurs pour savoir ce qui se passe si les emplacements de l'ampèremètre et du voltmètre sont accidentellement inversés. Prévoyez, avant de regarder, si l'échange ferait en sorte que le circuit lise un courant nul, une tension nulle ou autre chose.
- Les multimètres numériques modernes se rapprochent de très près des ampèremètres et des voltmètres idéaux (respectivement résistance interne extrêmement faible et extrêmement élevée). Pourquoi un compteur plus ancien et moins précis pourrait-il donner une lecture sensiblement différente de la valeur réelle du circuit ?
La physique derrière cette expérience
Emplacement correct du compteur
Un ampèremètre mesure le courant, il doit donc faire partie du chemin du courant – câblé en série. Un voltmètre mesure une différence de tension entre deux points, il doit donc être câblé en parallèle entre ces points, consommant lui-même un courant négligeable.