Expérience pratique de la loi d'Ohm : mesurer tension, courant et résistance

Matériel nécessaire

• Calculatrice scientifique ou crayon et papier pour calculs arithmétiques
• Pile 6 volts (fraîche et complètement chargée)
• Résistances allant de 1 kΩ à 100 kΩ (de préférence types métal-film de précision)

Nous recommandons de rester dans la plage 1 kΩ–100 kΩ. À des valeurs plus basses, la résistance interne de l'ampèremètre fausse la lecture, tandis qu'à des valeurs très hautes, la résistance parallèle du voltmètre peut altérer la résistance effective du circuit. Dans cette bande, l'impact des mètres est minimal, assurant que les valeurs calculées et mesurées s'accordent dans quelques pourcents.

Références croisées

Lessons In Electric Circuits, Volume 1, Chapitre 2 : « Ohm's Law » — un texte fondamental pour cette expérience.

Objectifs d'apprentissage

• Utilisation précise d'un voltmètre, ampèremètre et ohmmètre
• Application de la loi d'Ohm à des circuits réels
• Interprétation de l'erreur de mesure et de ses sources

Schéma

Illustration

Instructions pas-à-pas

1. Sélectionnez une résistance de l'assortiment et mesurez sa résistance avec un multimètre réglé sur la plage correcte. Évitez de toucher les bornes pendant la mesure pour prévenir l'effet de la résistance corporelle sur le résultat.
2. Enregistrez la résistance mesurée pour usage ultérieur.
3. Construisez un circuit simple une-pile, une-résistance (une barrette de bornes convient bien, mais toute breadboard ou montage filaire simple est acceptable).
4. Réglez le multimètre sur la plage de tension appropriée et mesurez la chute de tension aux bornes de la résistance pendant que le circuit est alimenté. Enregistrez cette tension.
5. Basculez le multimètre sur la plus haute plage de courant, puis coupez le circuit et insérez l'ampèremètre en série avec la pile et la résistance. Choisissez la plage qui donne la lecture la plus forte sans sur-plage.
6. Enregistrez la lecture de courant, avec la résistance et la tension notées précédemment.
7. En utilisant la tension et la résistance mesurées, calculez le courant avec la loi d'Ohm (I = V/R). Comparez ce courant calculé à la valeur mesurée.
8. Répétez le calcul en sens inverse : utilisez la tension et le courant mesurés pour calculer la résistance (R = V/I) et comparez avec la résistance mesurée.
9. Finalement, calculez la tension à partir de la résistance et du courant mesurés (V = I × R) et vérifiez contre la tension mesurée.
10. Toutes les valeurs mesurées et calculées devraient s'accorder dans quelques pourcents ; tout écart plus large pointe probablement vers des inexactitudes du mètre.
11. Répétez tout le processus avec différentes résistances pour observer comment les changements de résistance affectent le courant tandis que la tension d'alimentation reste constante.

Pour une référence rapide, essayez notre Calculateur Loi d'Ohm pour vérifier vos résultats à la volée.

Feuilles de travail connexes

• Feuille de travail Utilisation de base du voltmètre
• Feuille de travail Utilisation de base de l'ohmmètre
• Feuille de travail Utilisation de base de l'ampèremètre
• Feuille de travail Circuits simples

Ces feuilles renforcent les concepts et fournissent de la pratique supplémentaire avec de vraies données.