Maîtriser l'utilisation du voltmètre : mesure de tension précise simplifiée

PIÈCES ET MATÉRIAUX

• Multimètre — numérique ou analogique
• Piles assorties
• Une LED (catalogue Radio Shack #276-026 ou équivalent)
• Petit moteur hobby, type aimant permanent (catalogue Radio Shack #273-223 ou équivalent)
• Deux fils de liaison avec pinces crocodile (catalogue Radio Shack #278-1156, #278-1157 ou équivalent)

Un multimètre est un outil polyvalent qui mesure tension, courant et résistance. Les modèles numériques affichent les valeurs numériquement, tandis que les modèles analogiques utilisent une aiguille mobile sur une échelle imprimée. Les modèles analogiques sont souvent plus abordables et servent d'excellents instruments d'apprentissage pour débutants. Pour une boîte à outils complète, acquérez les deux types, mais commencez par une version analogique.

RÉFÉRENCES CROISÉES

• Lessons In Electric Circuits, Volume 1, chapitre 1 : « Basic Concepts of Electricity »
• Lessons In Electric Circuits, Volume 1, chapitre 8 : « DC Metering Circuits »

OBJECTIFS D'APPRENTISSAGE

• Mesurer la tension avec précision
• Comprendre la nature point-à-point de la tension
• Sélectionner la plage de mesure appropriée

ILLUSTRATION

 

 

 

 

 

INSTRUCTIONS

Dans toutes les expériences, un multimètre est votre principal « œil » pour détecter et mesurer les propriétés électriques invisibles. L'électricité, surtout dans les gammes de faible courant sécuritaires, est imperceptible au corps humain, donc un mètre fiable est essentiel.

Commencez par lire le manuel de votre multimètre. Les modèles numériques requièrent une petite pile ; les modèles analogiques n'en ont pas. Les modèles à autorange sélectionnent automatiquement l'échelle optimale, tandis que les modèles à plage manuelle offrent plusieurs positions de cadran pour chaque type de mesure.

Réglez le sélecteur sur la plus haute plage « DC volt » disponible (ou la seule position DC-volt sur un modèle autorange). Connectez la sonde rouge au terminal positif de la pile et la sonde noire au terminal négatif. Une lecture devrait apparaître. Si l'affichage est négatif, inversez les sondes.

Pour les modèles à plage manuelle, un réglage haut peut donner une indication faible. Tournez le cadran vers une plage DC-volt plus basse et reconnectez. La lecture devrait se renforcer. Sélectionnez la plus basse plage qui ne cause pas de « sur-plage » (l'aiguille d'un modèle analogique heurte l'extrême droite ; un modèle numérique peut afficher « OL » ou une série de tirets).

Demandez-vous : Que se passe-t-il si une seule sonde touche une pile ? Comment le mètre doit-il se connecter pour enregistrer la tension ? Ces questions illustrent que la tension n'existe qu'entre deux points et qu'un voltmètre doit établir un circuit complet pour fonctionner.

Ensuite, mesurez plusieurs tailles de piles pour pratiquer le choix de la plage correcte pour une précision maximale.

Maintenant, réglez le multimètre sur la plus basse plage DC-volt et connectez les sondes aux pattes de la LED. Une LED émet de la lumière quand elle est alimentée par un petit courant électrique et peut aussi générer une petite tension quand elle est illuminée, similaire à une cellule solaire. Pointez la LED vers une source lumineuse brillante et observez la lecture du mètre.

Contrairement aux piles, qui reposent sur des réactions chimiques, une LED convertit l'énergie optique en énergie électrique, produisant de la tension tant qu'elle reçoit de la lumière.

Enfin, testez le moteur comme générateur simple. Connectez le mètre aux bornes du moteur et faites tourner l'arbre à la main. Le mètre devrait indiquer une tension qui augmente avec la vitesse de rotation. Si maintenir le contact est difficile, utilisez des fils de liaison à pinces crocodile (voir image). Inversez la rotation et notez le changement de polarité : le mètre affichera un signe inversé ou une déviation d'aiguille dans la direction opposée.

FEUILLES DE TRAVAIL CONNEXES :

• Utilisation de base du voltmètre