Electricité, chapitre six

CHAPITRE SIX

Les mesures

Dès que vous allez passer à la pratique, vous allez être confronté au problème des mesures.
Que mesure-t-on? On pourrait dire tout mais principalement U et I accessoirement R.
U: les unités sont les volts du nom du savant Volta, inventeur de la pile électrique. L'appareil qui les mesure s'appelle un voltmètre. Le principe consiste à faire passer un courant dans un cadre bobiné retenu par un ressort de rappel, ce cadre étant soumis à l'influence d'un aimant. Plus le courant dans le cadre est fort, plus il sera attiré par l'aimant. J'aurais du dire:" Plus le faible courant dans le cadre est fort, plus il sera attiré par l'aimant!", nous allons voir pourquoi.

Notons bien qu'il s'agit d'un schéma de principe et que la réalité industrielle peut être quelque peu différente.

_______________________________

R: Les unités de mesures sont les ohms. Il n'y a pas grand chose à dire sur cette mesure. On branche la résistance à mesurer aux bornes de l'appareil et si on a choisi la bonne échelle, on a directement la valeur cherchée. Le principe est simple, l'appareil utilise la bonne vieille formule U=RI, il envoie dans la résistance inconnue un voltage constant et connu et en mesurant l'intensité obtenue il en déduit R. Si on a un contrôleur à aiguille, c'est le moment d'avoir une pile en état car c'est l'appareil qui fournit le courant de mesure. Dans le cas d'un contrôleur électronique, pas de problème, l'appareil signale de lui même une pile défaillante.

CHAPITRE SIX Les mesures Dès que vous allez passer à la pratique, vous allez être confronté au problème des mesures. Que mesure-t-on? On pourrait dire tout mais principalement U et I accessoirement R. U: les unités sont les volts du nom du savant Volta, inventeur de la pile électrique. L'appareil qui les mesure s'appelle un voltmètre. Le principe consiste à faire passer un courant dans un cadre bobiné retenu par un ressort de rappel, ce cadre étant soumis à l'influence d'un aimant. Plus le courant dans le cadre est fort, plus il sera attiré par l'aimant. J'aurais du dire:" Plus le faible courant dans le cadre est fort, plus il sera attiré par l'aimant!", nous allons voir pourquoi.

Afin de mesurer la différence de potentiel le plus précisément possible, il faut prélever le moins de courant possible. L'image du tuyau le fera comprendre: si on veut mesurer la pression dans le tuyau, à un endroit donné, il faut y faire un trou mais le plus petit possible sinon la pression va être fortement perturbée par la mesure qui de ce fait n'aura plus aucune signification. En vertu de U=RI, pour que I soit le plus petit possible, il faut que R soit le plus grand possible. La limite est la sensibilité du cadre. C'est une chose à ne jamais oublier quand on mesure des volts: la résistance d'entrée de l'instrument est très grande. De ce fait on peut le brancher directement aux bornes d'une source de courant, elle ne débitera pratiquement pas et on connaîtra la différence de potentiel qui règne à ces bornes. Si la source débite dans une charge quelconque (lampe, radiateur, moteur...), la mesure sera plus faible mais le fait de brancher l'appareil ne perturbera (environ) rien. Il y a de fortes chances que le voltmètre que vous utiliserez n'aie rien à voir avec ce qui est décrit plus haut car ce sera sans doute un appareil digital. Pourtant cela ne change rien au raisonnement développé alors, au contraire, les résistances d'entrée étant encore plus grandes pour ne pas dire énormes. _______________________________ I: les unités sont les ampères du nom du savant Ampère. L'appareil qui les mesure s'appelle un ampèremètre. Ici on va mesurer un débit qu'il ne faut pas trop perturber si on veut avoir un reflet fidèle de la réalité. Je vais expliquer le principe de la mesure en faisant appel comme toujours à mon ruisseau, qui est vraiment inusable, si je puis dire et pourquoi ne le dirais-je pas? D'abord, pas de mesure possible sans modifier l'objet mesuré, le moins possible, mais quand même. On va mettre un obstacle dans le courant d'eau et mesurer la différence de hauteur créé par lui. Le tout est d'avoir une mesure de différence de hauteur la plus fine possible pour avoir besoin d'un obstacle très petit.
	d est la différence de hauteur dans les tubes, plus le débit est grand plus elle augmente.
Maintenant vous êtes prêt à comprendre l'équivalent électrique de ce montage. On va mettre une petite résistance dans le circuit et on va mesurer la différence de potentiel à ses bornes. En vertu de la loi U=RI, puisque R est fixe, U est proportionnel au courant et l'on graduera le cadran directement en ampères. La résistance aux bornes du voltmètre est appelée shunt car elle "protège " le cadre de courants trop élevés. En mettant des shunts de différentes valeurs on aura un appareil avec plusieurs échelles de mesures. ATTENTION, ici l'ensemble du montage, contrairement au voltmètre (même s'il en utilise un ) a une résistance d'entrée très faible et ne doit EN AUCUN CAS être branché aux bornes d'une source cela la mettrait en court-circuit, elle débiterait un courant maximum qui entraînerait la destruction de l'ampèremètre.

On voit dans ce montage que le shunt est directement dans le courant et est l'obstacle dont on parlait plus haut; on voit aussi qu'il doit être le plus discret possible, en matière de résistance, sous peine de voir l'éclat de la lampe diminuer. Là encore le fait d'avoir un appareil électronique ne change rien au raisonnement et au résultat. Généralement les multimètres, comme leur nom, l'indique sont utilisés pour les volts/ampères/ohms et un jour ou l'autre vous utiliserez l'ampèremètre comme un voltmètre et alors boum! L'inverse n'a pas d'importance, simplement le circuit sera presque coupé et rien ne fonctionnera. Il existe des ampèremètres bon marché, dans lesquels il n'y pas de shunt. Le courant passe intégralement dans le bobinage de l'appareil. Ce sont quelques spires de gros fil qui forment un électroaimant et qui attirent une palette retenue par un ressort.

Notons bien qu'il s'agit d'un schéma de principe et que la réalité industrielle peut être quelque peu différente. _______________________________ R: Les unités de mesures sont les ohms. Il n'y a pas grand chose à dire sur cette mesure. On branche la résistance à mesurer aux bornes de l'appareil et si on a choisi la bonne échelle, on a directement la valeur cherchée. Le principe est simple, l'appareil utilise la bonne vieille formule U=RI, il envoie dans la résistance inconnue un voltage constant et connu et en mesurant l'intensité obtenue il en déduit R. Si on a un contrôleur à aiguille, c'est le moment d'avoir une pile en état car c'est l'appareil qui fournit le courant de mesure. Dans le cas d'un contrôleur électronique, pas de problème, l'appareil signale de lui même une pile défaillante.