Mesure de résistance de précision à 4 fils : La méthode Kelvin

Pièces et Matériaux

• Pile lanterne 6 V
• Bobine d'électroaimant ou long fil avec extrémités accessibles
• Ampèremètre de précision capable de mesurer ≥5 A (recommandé)

Idéalement, utilisez deux appareils — un voltmètre et un ampèremètre. Si un seul multimètre est disponible, il peut encore être utilisé en basculant entre les modes courant et tension, mais il faut veiller à enregistrer les lectures rapidement pour éviter la décharge de la pile.

Références Croisées

Lessons In Electric Circuits, Volume 1, Chapitre 8 : « Circuits de mesure DC »

Objectifs d'Apprentissage

• Comprendre le principe de fonctionnement de la mesure de résistance Kelvin (4 fils).
• Apprendre à mesurer avec précision de faibles résistances avec du matériel de test courant.

Schéma Électrique

Illustration

Instructions

La plupart des ohmmètres déterminent la résistance en appliquant une petite tension et en mesurant le courant résultant. Pour les spécimens à faible résistance, la résistance propre des câbles de l'appareil peut dominer, entraînant de grandes erreurs. La méthode Kelvin élimine cela en séparant les câbles porteurs de courant des câbles de détection de tension.

1. Sélectionnez un spécimen à faible résistance — tel que la bobine d'électroaimant du chapitre précédent ou une bobine de fil dont les deux extrémités sont accessibles.
2. Connectez la pile de 6 V au spécimen. Insérez l'ampèremètre en série avec le spécimen pour mesurer le courant le traversant. Assurez-vous que la plage de l'ampèremètre est réglée sur au moins 5 A pour éviter tout dommage.
3. Si vous avez un second appareil, passez-le en mode tension et connectez-le aux bornes du spécimen. Enregistrez simultanément les lectures de courant et de tension. Si un seul appareil est disponible, enregistrez d'abord le courant, puis ouvrez immédiatement le circuit, passez en mode tension, reconnectez la pile et enregistrez la tension.
4. Calculez la résistance du spécimen en utilisant la loi d'Ohm : R = V / I. Comme la tension est mesurée uniquement aux bornes du spécimen, la résistance des câbles est exclue du calcul.

AVERTISSEMENT

L'ampèremètre doit être capable de mesurer au moins 5 A pour supporter le courant élevé qui peut circuler lorsque le spécimen est proche d'un court-circuit. Évitez de laisser la pile connectée plus longtemps que nécessaire pour prévenir une décharge rapide et une dérive de mesure.

Fiches Connexes

• Fiche de travail : Utilisation de base de l'ohmmètre