L'intensité et la tension électriques : mesure, unités
Découvre comment mesurer l'intensité du courant et la tension dans un circuit électrique simple, et apprends à utiliser les bonnes unités.
Objectifs de la leçon
- Savoir ce que sont l'intensité et la tension électriques.
- Connaître les appareils de mesure et leurs unités.
- Savoir brancher un ampèremètre et un voltmètre dans un circuit.
Sais-tu que l'on peut mesurer la 'force' du courant électrique et la 'pression' qui le fait avancer ? C'est ce que nous allons découvrir !
Dans un circuit électrique, le courant circule comme de l'eau dans un tuyau. Pour comprendre comment il fonctionne, on mesure deux grandeurs très importantes : l'intensité du courant et la tension électrique.
1. L'intensité du courant électrique
L'intensité du courant électrique, notée I, correspond à la quantité d'électricité qui traverse un point du circuit chaque seconde. On peut l'imaginer comme le débit d'eau dans une rivière : plus le débit est important, plus le courant est fort.
Exemple :
Une lampe de poche utilise une faible intensité, tandis qu'un four électrique nécessite une intensité beaucoup plus forte.
Pour mesurer l'intensité, on utilise un appareil appelé ampèremètre. Il se branche en série dans le circuit, c'est-à-dire que le courant doit le traverser.
L'ampèremètre ne se branche jamais directement aux bornes d'un générateur (pile), cela pourrait l'endommager. Il faut qu'un récepteur (comme une lampe) soit dans le circuit.
2. L'unité de l'intensité : l'ampère
L'unité de l'intensité est l'ampère, de symbole A. C'est une unité assez grande, on utilise souvent des sous-multiples : le milliampère (mA). 1 A = 1000 mA.
Exemple :
Une DEL (petite lampe) est traversée par environ 0,02 A, soit 20 mA. Une lampe de bureau classique utilise environ 0,3 A, soit 300 mA.
3. La tension électrique
La tension électrique, notée U, est la différence d'état électrique qui existe entre deux points d'un circuit. C'est elle qui 'pousse' les électrons et fait circuler le courant. On peut la comparer à la hauteur d'un barrage qui donne de la pression à l'eau.
Le générateur (comme une pile) crée cette tension. Pour la mesurer, on utilise un voltmètre.
4. L'unité de la tension : le volt
L'unité de la tension est le volt, de symbole V. Une pile plate standard fournit une tension de 4,5 V, une pile ronde (type AA) fournit 1,5 V.
Exemple :
Les prises de courant dans une maison fournissent une tension dangereuse de 230 V. Il ne faut jamais y toucher !
Le voltmètre se branche en dérivation (ou en parallèle) aux bornes du dipôle dont on veut mesurer la tension. Contrairement à l'ampèremètre, il ne se place pas dans le chemin du courant.
Fais bien attention à la polarité (bornes + et -) lorsque tu branches le voltmètre. Le fil rouge va sur la borne + et le fil noir (ou bleu) sur la borne -.
5. Récapitulatif des branchements
Pour ne pas se tromper, retiens cette phrase : L'**A**mpèremètre se place en série, comme une **A**utoroute que le courant doit emprunter. Le **V**oltmètre se place en dérivation, comme un **V**iaduc qui passe au-dessus du circuit pour mesurer la différence.
À retenir
- L'intensité (I) mesure la 'quantité' de courant. Son unité est l'ampère (A). On la mesure avec un ampèremètre branché en série.
- La tension (U) est la 'force' qui pousse le courant. Son unité est le volt (V). On la mesure avec un voltmètre branché en dérivation.
- 1 A = 1000 mA. Une pile ronde = 1,5 V. Les prises domestiques = 230 V (DANGER).
- Ampèremètre = série. Voltmètre = dérivation. Attention aux bornes + et - !
Fiche de révision
Définitions
Intensité (I) : quantité de courant. Tension (U) : 'pression' électrique.
Appareils de mesure
Ampèremètre pour I. Voltmètre pour U.
Unités
I en ampères (A) ou milliampères (mA). U en volts (V).
Branchements
Ampèremètre : EN SÉRIE. Voltmètre : EN DÉRIVATION (parallèle).
Exemples
Pile ronde : 1,5 V. Lampe de poche : ~20 mA. Prise murale : 230 V (ne pas toucher!).
Questions fréquentes
Que se passe-t-il si je branche l'ampèremètre comme un voltmètre ?
Si tu branches l'ampèremètre en dérivation aux bornes d'un dipôle, tu crées un court-circuit. Le courant va presque tout passer par l'appareil, qui n'est pas fait pour cela, et risque de griller. C'est une erreur dangereuse !
Pourquoi dit-on que la tension est une différence ?
Parce qu'elle se mesure toujours entre deux points. Par exemple, la tension aux bornes d'une lampe, c'est la différence entre le point d'entrée et le point de sortie du courant dans la lampe. Sans cette différence, le courant ne circule pas.
Est-ce que je peux mesurer la tension d'une pile avec un ampèremètre ?
Non, absolument pas ! Un ampèremètre mesure l'intensité. Si tu le branches directement aux bornes d'une pile, il laisse passer un courant très fort et sera immédiatement endommagé. Utilise toujours le bon appareil pour la bonne mesure.
