Exercices - Electricité 4.1

Mesures électriques : la
tension et l’intensité
Exercice 1 :
Mesures électriques
a. Quelle est la définition de la tension ?
b. Quelle est la définition de l’intensité électrique ?
c. Comment s’appelle l’appareil qui mesure la tension ?
d. Comment s’appelle l’appareil qui mesure l’intensité
électrique ?
e. Quelle est l’unité de tension (en toute lettre, pas
d’abréviation et attention à l‘orthographe) ?
f. Quelle est l’unité d’intensité électrique (en toute lettre, pas
d’abréviation et attention à l‘orthographe) ?
Exercice 2 :
Convertir des unités d’intensité
a. 2,3 A = …… mA.
b. 0,15 A = …… mA.
c. 0,0054 A = … mA.
d. 3 508 mA = …… A.
e. 20 mA = …… A.
f. 125,3 mA = …… A.
Exercice 3 :
Livre 11p114 : Effectue les égalités
suivantes
Recopie et complète les égalités suivantes :
a. 1 V = …… mV
b. 5 V = …… kV
c. 325 mV = …… V
d. 0,03 V = ……mV
e. 100 000 V = …… kV
f. 0,23 kV = …… mV
Exercice 4 :
calibres
1. Parmi les calibres 10 A, 200 mA, 20 mA et 2 mA, quel
calibre faut-il utiliser en premier ?
2. On dispose des calibres 10 A, 200 mA, 20 mA et 2 mA.
Une première mesure donne 0,005 A. Quel est le meilleur
calibre ?
3. On dispose des calibres 10 A, 200 mA, 20 mA et 2 mA.
Une première mesure donne 0,05 A. Quel est le meilleur
calibre ?
4. Quel problème sur la mesure apparaît si on prend un
calibre plus grand que celui de la question précédente ?
5. On dispose des calibres 10 A, 200 mA, 20 mA et 2 mA.
Une première mesure donne 0,35 A. Quel est le meilleur
calibre ?
6. Que se passe-t-il si on prend un autre calibre que celui de
la question précédente ? Qu’affiche alors le multimètre ?
7. Sur le calibre 200 mA, L’appareil affiche 119. Quelle est
la précision de l’intensité donnée par l’appareil ?
8. Sur le calibre 10 A, L’appareil affiche 0.37. Quelle est la
précision de l’intensité donnée par l’appareil ?
Exercice 5 :
Livre 5 p 125 : Choisir le meilleur
calibre
Voici les calibres disponibles sur un ampèremètre : 2 mA,
20 mA, 200 mA, 10 A
Choisi le calibre le mieux adapté pour mesurer chacune des
intensités suivantes :
a) 0,16 A
b) 4 A
c) 0,15 mA
d) 15 mA
Exercice 6 :
Le bon calibre
Un ampèremètre est inséré dans un circuit. Selon le calibre
utilisé, on obtient les indications suivantes (cas A, cas B et
cas C).
1. Dans quel cas le calibre sélectionné est trop petit ?
Pourquoi ?
2. Quel est le calibre le mieux
adapté à la mesure ? Justifie ta
réponse.
Exercice 7 :
Livre 8 p 126 :
Comprendre les réglages d’un
ampèremètre
a. Sur cet ampèremètre, quel est
le calibre utilisé ?
b. L’appareil indique-t-il 0,13 A
ou 0,13 mA ? Justifie ta réponse.
c. Le calibre est-il bien choisi ?
Pourquoi ?
Exercice 8 :
Livre 4 p 113 : Préparer un multimètre
à
fonctionner
en
voltmètre
a. Quel est la tension
entre les bornes de la
pile ? N’oublie pas
l’unité.
b. Quelle est le calibre
utilisé pour cette mesure.
c. Pourrait-on faire cette
mesure en utilisant un
calibre plus petit ?
Justifie
d. Quel serait le résultat
si l’on permutait les
connexions sur la pile.
Exercice 9 :
Voltmètre et calibres
Emma branche un voltmètre aux bornes d’une pile. Elle
décide de mesurer la tension sur différents calibres.
1. Par quel calibre doit-on commencer lorsque l’on ne
connaît pas l’ordre de grandeur de la tension ?
2. Quel est l’intérêt de changer de calibre ?
3. Que signifie l’indication sur l’afficheur pour la dernière
mesure ?
4. Quel est le calibre le mieux adapté ?
5. Ecrire le résultat de la mesure.
Exercice 10 :
Livre 2 p 113 Préparer un multimètre à
fonctionner en voltmètre
a.
Quel
numéro
sur
la
photographie désigne le sélecteur
de fonction ?
b. Pour mesurer une tension
«continue» dans quelle zone
numérotée faut-il positionner le
sélecteur ?
c. Par quelle borne A, B C ou D le
courant doit-il entrer dans
l’appareil ? Par quelle borne doit-il
sortir ?
Exercice 12 :
Livre 5 p 138 : Préparer un multimètre
à fonctionner en voltmètre
Reproduis le schéma et ajoute les symboles des appareils
de mesure. Justifie tes choix.
Exercice 13 :
Exercice 11 :
Branchement
a. Le schéma ci-dessous
+
montre une lampe et un
moteur
en
série.
Complétez ce schéma
pour mesurer la tension
M
aux bornes de la lampe.
b. Dessinez les fils qui
relient
les
appareils
en
dessous pour
former
le
circuit
cicontre
qui
Moteur
permet
de
mesurer
la
tension
aux
bornes de la
lampe.
+
-
Schématiser des montages
-
G
VΩ COM 10A
Sachant que ces
trois montages ont
été
correctement
réalisés,
les
schématiser
en
précisant les bornes
des
appareils
polarisés et le sens
du courant.
Générateur
Lampe
c. Le schéma à droite montre
+
une lampe et un moteur en
dérivation. Dessinez les fils
qui relient les appareils en
dessous pour former ce
circuit et mesurer l’intensité
qui sort du moteur.
d. Dessinez les fils qui
relient les appareils en
dessous pour former le
circuit ci-contre qui permet
de mesurer l’intensité qui sort du moteur.
G
M
Moteur
VΩ COM 10A
-
+
Générateur
Lampe
-
Exercice 14 :
Livre 7 p 114 : Représenter des
voltmètres sur un schéma
On réalise
le montage
de schéma
normalisé
de
ce
circuit et
ajoute les
trois
appareils
qui
mesurent
respective
ment la tension aux bornes de la lampe, de la pile et de
l’interrupteur.
Exercice 15 :
Tension et courant
1. Aux bornes de quel dipôle et dans quelle condition peuton avoir une tension forte sans courant ?
2. Aux bornes de quel dipôle et dans quelle condition peuton avoir un courant qui circule et une tension très faible ?
3. D’après les deux exemples des questions précédentes, la
tension mesure-t-elle la quantité de courant qui circule
(justifier avec ces deux exemples) ?
Correction
Exercice 1 : Mesures électriques
a; La tension électrique est la différence d’état
électrique qu’il existe entre deux points d’un
circuit.
b. L’intensité est la quantité d’électricité qui
traverse un appareil ou un fil en une seconde.
c. Il s’appelle un voltmètre.
d. Il s’appelle un ampèremètre.
e. L’unité de tension est le volt.
f. L’unité d’intensité électrique est l’ampère.
Exercice 2 : Longjumeau Conversion Ampère
7 p 87 : Convertir des unités d’intensité
a.
2,3 A = 2 300 mA.
b.
0,15 A = 150 mA.
c.
0,0054 A = 5,4 mA.
d.
3 508 mA = 3,508 A.
e.
20 mA = 0,020 A.
f.
125,3 mA = 0,1253 A.
Exercice 3 : Massy Conversion Volt 11p114 :
Effectue les égalités suivantes
Recopie et complète les égalités suivantes :
a.
1 V = 1000 mV
b.
5 V = 0,005 kV
c.
325 mV = 0,325 V
d.
0,03 V = 30 mV
e.
100 000 V = 100 kV
f.
0,23 kV = 230 000 mV
Exercice 4 : calibres
1. On utilise le calibre 10 A pour la première
mesure.
2. 0,005 A = 5 mA. On prend le calibre 20 mA.
3. 0,05 A = 50 mA. On prend le calibre 200 mA.
4. La mesure sera moins précise.
5. 0,35 A = 350 mA. On prend le calibre 10 A.
6. Le calibre peut-être plus petit que la mesure.
Alors le multimètre affiche un 1.
7. La précision est de 1 mA.
8. La précision est de 0,01 A.
Exercice 5 : Livre
5 p 125 : Choisir le
meilleur calibre
a)
0,16 A = 160 mA
On doit prendre des calibres supérieurs à 160 mA
donc 200 mA ou 10 A
On prend le plus petit pour avoir la meilleure
précision : 200 mA
b)
4 A = 4000 mA
On doit prendre des calibres supérieurs à 4 A donc
10 A
c)
On doit prendre des calibres supérieurs à
0,15 mA donc 2 mA, 20 mA, 200 mA ou 10 A
On prend le plus petit pour avoir la meilleure
précision : 2 mA
d)
On doit prendre des calibres supérieurs à
15 mA donc 20 mA, 200 mA ou 10 A
On prend le plus petit pour avoir la meilleure
précision : 20 mA
Exercice 6 : Le bon calibre
1.
Dans le cas A, l’ampèremètre affiche 1. :
le calibre est donc trop petit
2.
Le cas B donne une précision de 0,01 mA
alors que le cas C donne une précision de 0,1 mA .
Le calibre le mieux adapté est celui du cas B.
Exercice 7 : Livre 8 p 126 : Comprendre les
réglages d’un ampèremètre
a.
Le calibre utilisé est 10 A
b.
Comme le calibre utilisé est 10 A,
l’appareil donne une mesure en A.
L’appareil indique donc 0,13 A
c.
0,13 A = 130 mA
On doit prendre des calibres supérieurs à 130 mA
donc 200 mA, 2000 mA ou 10 A
On prend le plus petit pour avoir la meilleure
précision : 200 mA
Exercice 8 : Livre 4 p 113 : Préparer un
multimètre à fonctionner en voltmètre
a.
La tension entre les bornes de la pile est de
4,45 V
b.
Le calibre utilisé est de 20 V.
c.
On ne peut pas utiliser un calibre plus petit
(2 V) car il serait plus petit que la valeur à
mesurer.
e.
Si l’on permutait les connexions sur la
pile, on obtiendrait la valeur opposée : -4,45 V
Exercice 9 : Voltmètre et calibres
1.
Lorsque l’on ne connaît pas l’ordre de
grandeur d’une tension, on commence par mesurer
sur le plus gros calibre.
2.
Changer de calibre permet d’obtenir une
mesure plus précise.
3.
L’indication sur l’afficheur pour la
dernière mesure signifie que la mesure dépasse la
valeur du calibre.
4.
Le calibre le plus adapté est 20 V.
5.
U = 2,98 V.
Exercice 10 : Livre 2 p 113 : Préparer un
multimètre à fonctionner en voltmètre
a.
Le sélecteur de fonction est désigné par le
numéro 2
b.
Pour mesurer une tension «continue» il
faut positionner le sélecteur dans la zone 5.
c.
Le courant doit entrer par la borne A et
ressortir par la borne B
Exercice 11 : Branchement
+
G
-
-
+
COM
A
V
-
+
V
A
M
COM
V
A
a.
A
COM
COM
-
V
+
V
Exercice 14 : Livre 7 p 114 : Représenter des
voltmètres sur un schéma
Moteur
VΩ COM 10A
+
V
+
-
V
Générateur
Lampe
b.
V
+
G
M
-
Exercice 15 : Tension et courant
1. On peut avoir une tension forte sans courant
aux bornes d’une pile dans un circuit ouvert.
2. On peut avoir un courant qui circule et une
tension très faible aux bornes d’un fil électrique.
3. Il est possible de n’avoir aucun courant et une
forte tension et inversement de n’avoir d’une très
faible tension avec un fort courant. La tension ne
mesure pas la quantité de courant.
A
c.
Moteur
VΩ COM 10A
-
+
Générateur
Lampe
d.
Exercice 12 : Livre 5 p 138 : Préparer un
multimètre à fonctionner en voltmètre
L’ampèremètre se place en série.
Le voltmètre se place en dérivation.
Exercice 13 : Schématiser des montages