Mesurer le courant avec un ampèremètre : guide pratique

Pièces & Matériaux

• Pile 6 volts
• Lampe à incandescence 6 volts

Les composants de base de construction de circuit — breadboard, barrette de bornes, fils de liaison — sont supposés disponibles. Seuls les éléments ci-dessus sont uniques à cette expérience.

Lectures complémentaires

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 — Utilisation de l'ampèremètre

• Mesurer le courant avec un multimètre
• Vérifier le fusible interne du multimètre
• Sélectionner la plage de mètre appropriée

Schéma de l'ampèremètre

Illustration de l'ampèremètre

Instructions de l'expérience

Le courant est le taux de flux d'électrons dans un circuit, mesuré en ampères (A). La méthode la plus fiable est d'insérer l'ampèremètre en série, pour que tout le courant passe à travers le mètre.

Les modèles numériques ont souvent une prise dédiée pour la sonde rouge lors de la mesure de courant, tandis que les modèles analogiques partagent les prises pour tension, résistance et courant. Référez-vous au manuel de votre mètre pour la procédure correcte.

Un ampèremètre idéal présente une résistance négligeable ; il ne devrait pas chuter de tension quand il est en série. S'il est placé en parallèle sur une source de tension, il se comporte comme un court-circuit et peut faire sauter son fusible interne.

Protection par fusible

Les ampèremètres contiennent un petit fusible pour protéger contre un courant excessif. Une surtension soudaine — comme connecter le mètre sur une source haute tension — fait sauter le fusible, rendant le mètre inopérant jusqu'au remplacement du fusible.

Pour tester le fusible, passez le mètre en mode résistance et touchez les deux pointes ensemble. Sur les mètres avec un seul jeu de prises, gardez les fiches en place et mettez les pointes en court-circuit. Sur les mètres avec prises séparées, insérez les pointes comme montré :

Construisez un circuit simple une-pile, une-lampe avec fils de liaison. Vérifiez que la lampe s'allume avant d'insérer l'ampèremètre en série. Coupez le circuit n'importe où, connectez les pointes du mètre à la coupure, et sélectionnez d'abord la plus haute plage de courant. Puis descendez jusqu'à ce que l'affichage montre la lecture la plus forte sans sur-plage. Si la lecture est négative ou l'aiguille bouge à gauche, inversez les connexions des pointes.

Pour une pile 6 volts alimentant une petite lampe, attendez un courant dans la gamme milliampères (ex. : 24,70 mA). Les modèles numériques affichent souvent un petit « m » à droite pour indiquer milliampères.

Essayez d'insérer le mètre à différents points du circuit et observez comment le courant mesuré change. Les résultats devraient être cohérents avec la loi d'Ohm : les chemins de résistance plus haute donnent un courant plus bas.

Reconstruisez le circuit sur une breadboard comme illustré :

Connecter un ampèremètre à un circuit breadboard

Les étudiants se demandent souvent comment placer un ampèremètre sur une breadboard sans créer un court. Suivez cette méthode simple :

• Identifiez le fil ou la borne dont vous voulez mesurer le courant.
• Retirez ce fil de son trou de breadboard, en le laissant pendre.
• Insérez un fil de rechange dans le même trou, en laissant son autre bout pendre.
• Connectez l'ampèremètre entre les deux bouts pendants.

Répétez pour différents fils pour confirmer que les mesures de courant correspondent à celles prises en circuit libre.

Résultats de l'expérience

L'utilisation d'une barrette de bornes donne des lectures similaires :

L'exemple montre 24,70 mA — une valeur réaliste pour une petite lampe à incandescence. Si votre courant mesuré diffère, c'est acceptable tant que la lampe reste allumée quand le mètre est connecté.

Problèmes à surveiller :

• Si la lampe ne s'allume pas et que le mètre lit une grande valeur, un court-circuit peut exister à travers le mètre.
• Si la lampe reste éteinte et que le mètre lit zéro, le fusible interne a probablement sauté.

Utilisez la procédure de vérification du fusible décrite plus haut pour restaurer la fonctionnalité.

Feuilles de travail connexes

• Utilisation de base de l'ampèremètre
• Design d'ampèremètre