3 TP1 – Mesures de résistances - montage aval et montage amont

LMD, 1ère année 2014-2015
TP-1Mesures de résistances - montages aval et amont
Electricité et Magnétisme
Semestre I
TP1 – Mesures de résistances - montage aval et montage amont
But de la manipulation : Mesures de résistances par la méthode dite « amont-aval ».
Utilisation d’un voltmètre :
Pour mesurer une différence de potentiel VBC entre deux points B et C d’un circuit
électrique, on doit placer le voltmètre en dérivation entre ces deux points (figure 1). Pour
que la mesure soit aussi précise que possible, la résistance interne du voltmètre (RV ) doit
être élevée. RV varie avec le calibre utilisé.
V
B
C
Fig. 1
Utilisation d’un ampèremètre :
Pour mesurer le courant électrique i qui circule entre les points B et C d’un circuit
électrique, on doit placer l’ampèremètre en série entre ces deux points (figure 2).
L’ampèremètre consomme de l’énergie sous l’action du courant i qui le traverse, Il doit
donc avoir une résistance interne (RA) faible. RA varie avec le calibre utilisé.
A
B
C
Fig. 2
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TP-1Mesures de résistances - montages aval et amont
THEORIE
Lorsque l’on utilise simultanément un voltmètre et un ampèremètre pour déterminer la valeur R d’une résistance,
suivant la valeur -présumée- de cette résistance et de la résistance interne du voltmètre ( RV ) et de l’ampèremètre
(RA), différents types de montage peuvent être utilisés. Dans ce qui suit, on notera R, la valeur exacte ou
recherchée et Rm la valeur mesurée.
Le montage aval ou courte dérivation :
Le voltmètre mesure la différence de potentiel Um aux bornes de R mais
l’intensité du courant donnée par l’ampèremètre ( Im ) est différente de
l’intensité qui traverse la résistance R. La valeur mesurée est donc :
Rm = Um / Im = R.RV / ( R+RV ). L’erreur due au montage, dite erreur
systématique, sera donnée :
Erreur absolue est R = Rm - R = Rm2 / ( Rm – RV )
Erreur relative est : (R / R) = - Rm / RV
i
V
I-i
I
R
A
I
Fig. 3
Le montage amont ou longue dérivation :
Lorsque l’on utilise un montage amont, on commet une erreur
systématique par excès. Le voltmètre indique la différence de potentiel
qui existe aux bornes de R + RA, alors que l’ampèremètre mesure le
courant traversant R . La valeur obtenue étant toujours :
Rm = Um / Im = R + RA.
R étant surestimée, l’erreur systématique en fonction de la valeur
mesurée sera dans ce cas :
Erreur absolue est R = Rm - R = RA .
Erreur relative est : (R / R) = RA / (Rm - RA)
i
V
A
R
I
I-i
Fig. 4
Equipements utilisés
- 01 Source de tension continue
- 02 Multimètres MULTITESTER YX 360.
- 01 Boite à décades (résistances)
- Fils de connexion
Manipulation
1- Réaliser les montages représentés sur les figures 3 et 4
2- Mettre le voltmètre sur le calibre 2.5 V et l’ampèremètre sur le calibre 2.5 mA
3- Faire vérifier le montage par l’enseignant avant de commencer la manipulation.
4- Mettre l’alimentation sous tension et régler la tension de sortie à 1 V.
5- Reporter dans les tableaux les résultats de mesures ainsi que les erreurs
systématiques dans chaque cas et pour chaque résistance.
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FEUILLE REPONSE
Date :
Electricité et Magnétisme
Nom et Prénoms :
Section :
Enseignant :
TP2 –Mesures de résistances – montages aval et amont
Nom et Prénoms :
Groupe :
Note :
/ 20
1- PREPARATION THEORIQUE (TRAVAIL A DOMICILE)

Donner les expressions de l’incertitude absolue R = Rm - R et de l’incertitude relative R/R en fonction de
R , RA et RV , pour les deux types de montages.
Montage aval
R = …………………………………………………R /R = …………………………………………………
Montage amont
R = …………………………………………………R /R = …………………………………………………

Déterminer l’expression de la résistance Rc (résistance critique) pour laquelle les deux montages sont
équivalents.
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 Quel montage doit- on utiliser selon que R < Rc ou R > Rc ?
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TP-1Mesures de résistances - montages aval et amont
2- RESULTATS EXPERIMENTAUX
On donne pour le multimètre utilisé dans cette manipulation :
RA (  ) = 0.25 / Calibre (A)
RV (  ) = 2.104 .Calibre (V)
-
1- Montage “ aval ” ou courte dérivation.
R ( k)
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
2
2.5
3
3.5
4
Um ( V )
Im ( ma )
Rm ( k)
R / R ( % )
2- Montage “ amont ” ou longue dérivation.
R ( k)
0.5
1
1.5
Um ( V)
Im ( mA )
Rm ( k)
R / R (%)

Reporter sur une même feuille millimétrée les variations de l’erreur systématique
relative R / R (%) en fonction de R pour les deux montages.

Déduire du graphe obtenu une valeur approximative de la résistance critique Rc.
…………….  Rc  …………….
3-Conclusion
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