Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Travaux Pratiques Mesures Electriques ISET de Kélibia Narjess SGHAIER & Fèdia D

Travaux Pratiques Mesures Electriques ISET de Kélibia Narjess SGHAIER & Fèdia DOUIRI 1 TP N° 1 MESURE DES COURANTS ET DES TENSIONS OBJECTIFS  Utiliser correctement un voltmètre et un ampèremètre.  Câbler correctement un circuit électrique.  Interpréter les résultats trouvés. CRITERES D'EVALUATION  Câblage correct.  Méthode de travail de l'étudiant.  Exactitude des résultats. MATERIEL  Résistances.  Générateur de tension.  Voltmètre, ampèremètre et multimètre. Travaux Pratiques Mesures Electriques ISET de Kélibia Narjess SGHAIER & Fèdia DOUIRI 2 Rappel 1) La tension électrique C'est une différence de potentiel (d.d.p) entre deux points, qui traduit un déséquilibre électriques ou des charges électriques différentes, elle se mesure par un voltmètre. Le voltmètre est un appareil qui se branche en parallèle avec le composant ou le dipôle dont on veut mesurer la tension à ses bornes. On distingue deux types de voltmètre :  Le voltmètre analogique (à aiguille ou à déviation).  Le voltmètre à affichage numérique. L'insertion d'un voltmètre dans un circuit engendre des erreurs dans la mesure, en effet, soumis à une tension Uv, le voltmètre de résistance Rv consomme un courant Iv tel que : v v v U I R  Pour diminuer l'erreur, on doit diminuer le courant Iv et par conséquent augmenter la résistance Rv. En résumé un voltmètre doit présenter une résistance Rv très grande par rapport à la résistance interne du dipôle dont on veut mesurer la tension. Remarques :  Un voltmètre parfait admet une résistance Rv infinie.  Pour déterminer la résistance Rv de chaque calibre d'un voltmètre analogique le constructeur nous fournit la résistance spécifique S de chaque appareil indiquée au milieu du cadran exprimée en Ohm par volt (Ω/V). Exemple : pour C=30V, S=20000  Rv=20000*30 = 60KΩ. 2) Le courant électrique Le courant électrique résulte du déplacement des charges électriques entre deux points d'une branche. Son intensité traduit le débit des charges en déplacement, elle se mesure par un ampèremètre. L'ampèremètre est un appareil qui se branche en série avec le ou les composants parcourus par le courant dont on veut mesurer son intensité. On distingue deux types d'ampèremètre :  L'ampèremètre analogique (à aiguille ou à déviation).  L'ampèremètre à affichage numérique. Travaux Pratiques Mesures Electriques ISET de Kélibia Narjess SGHAIER & Fèdia DOUIRI 3 L'insertion d'un ampèremètre dans un circuit engendre des erreurs dans la mesure en effet, traversé par un courant I, l'ampèremètre de résistance RA provoque une chute de tension UA dans le circuit tel que : A A U R I   Pour diminuer l'erreur, on doit diminuer la tension UA et par conséquent diminuer la résistance RA. En résumé, un ampèremètre doit présenter une résistance RA très petite par rapport à la somme des résistances internes des dipôles parcourus par le même courant à mesurer. Remarque : Un ampèremètre parfait admet une résistance RA égale à zéro. 3) Evaluation d’une mesure Cas d'un appareil numérique : que se soit un voltmètre ou un ampèremètre numérique la mesure est lue directement sur le cadran de l'appareil, pour être précise il suffit de bien choisir le calibre. Cas d'un appareil analogique : en utilisant ce type d'appareil la mesure n'est pas directe, pour la déterminer, on doit appliquer la relation suivante : Calibre Lecture Grandeur Echelle   avec :  Grandeur : la grandeur à mesurer (tension U ou courant I).  Calibre : noté C, c'est le calibre utilisé.  Lecture : noté L, c'est la déviation de l'aiguille.  Echelle : noté E, c'est l'échelle utilisée qui correspond à la déviation maximale. 4) Evaluation des erreurs Autre que l'erreur engendré par l'insertion d'un appareil dans un circuit il existe d'autre erreurs qu’on ne peut pas les éviter à savoir les erreurs engendrés par l'appareil elle même et les erreurs commises par l'opérateur.  Cas des appareils numériques : pour évaluer l'incertitude absolue on doit se référer à la notice technique de l'appareil, le constructeur mentionne pour chaque calibre (gamme) la relation qu'on doit appliquer. La forme générale de ces relations est la suivante :     % % int mesure G X Lecture Y de po s gamme    100 int mesure Valeur mesurée X Gamme Y G Nombre total de po s       Cas des appareils analogiques : l'incertitude absolue est la somme de l'incertitude de classe et l'incertitude de lecture. Travaux Pratiques Mesures Electriques ISET de Kélibia Narjess SGHAIER & Fèdia DOUIRI 4 mesure classe lecture G G G    , 100 classe lecture Classe Calibre Calibre Nombre de graduations estimé G G Echelle       avec :  Classe : noté Cl, c'est la classe de l'appareil indiquée sur le cadran.  Nombre de graduation : noté n, c'est le nombre de graduations estimé comme une valeur d'erreur. Manipulation A. On considère le circuit suivant : 1) Réaliser le montage du circuit précédent (les valeurs des résistances et des f.e.m sont fixées par l'enseignant). 2) Compléter les tableaux suivants : Tableau 1 : Evaluation des mesures Résistance CA EA LA I CV EV LV U R1= R2= Tableau 2 : Evaluation des incertitudes Résistance ClA ClV UA RA S RV ΔIC ΔIl ΔUC ΔUl ΔI ΔU R1= R2= Remarque : Il faut indiquer les unités de chaque mesure. 3) Comparer chaque valeur des résistances R1 et R2 aux valeurs des résistances RA et Rv. 4) Les valeurs mesurées peut-on les accepter ? Justifier votre réponse. Travaux Pratiques Mesures Electriques ISET de Kélibia Narjess SGHAIER & Fèdia DOUIRI 5 B. On considère le circuit suivant : 1) Trouver l’expression de V2 en fonction de E. 2) Réaliser le montage du circuit précédent avec E=9V. (Les valeurs des résistances sont fixées par l’enseignant). 3) Compléter le tableau suivant : Tableau 3 : Evaluation des incertitudes pour un voltmètre analogique Résistance V2théorique CV EV LV V2mesurée ΔV2classe ΔV2lecture ΔV2méthode ΔV2 R1= R2= Avec : 2 2 2 méthode mesurée théorique V V V    2 2 2 2 méthode lecture classe V V V V     4) Interpréter les résultats trouvés. C. On considère le même montage précédent en remplaçant le voltmètre analogique par un voltmètre numérique. 1) Compléter le tableau suivant : Tableau 4 : Evaluation des incertitudes pour un voltmètre numérique Résistance V2théorique V2mesurée ΔV2méthode ΔV2 R1= R2= 2) Interpréter les résultats trouvés. 3) Comparer quant à l’utilisation des deux types d’appareil. Travaux Pratiques Mesures Electriques ISET de Kélibia Narjess SGHAIER & Fèdia DOUIRI 6 D. On considère le circuit suivant : 1) Calculer théoriquement la valeur de I. 2) Calculer théoriquement la valeur de I1. 3) Compléter le tableau suivant : Tableau 5 : Evaluation des incertitudes pour un ampèremètre analogique Résistance I1théorique CA EA LA I1mesurée ΔI1classe ΔI1lecture ΔI1méthode ΔI1 R1= R2= 4) Interpréter les résultats trouvés. uploads/Litterature/ tp1-mesure-des-courants-et-des-tensions.pdf