Mesures électriques

Qu'est-ce qu'un circuit électrique?

Tout circuit électrique se compose d'une source et d'un récepteur d'énergie électrique, interconnectés par des fils. Qu'est-ce qu'un fil, c'est compréhensible, mais en tant que récepteur et source peut être n'importe quelle combinaison de divers appareils. Le cas général du circuit électrique le plus simple est illustré à la figure 1.

La source d'énergie électrique peut être une batterie conventionnelle ou un poste de transformation puissant. Le récepteur d'énergie montré dans la figure est également le plus diversifié - d'une lampe de poche pour une lampe de poche à un immeuble d'habitation. Les fils de connexion correspondront également à la consommation électrique. De plus, seules les sources et les récepteurs de faible puissance seront considérés comme non plus puissants que l'ampoule mentionnée.

Pour une source d'alimentation, le récepteur est une charge. C'est ainsi qu'on l'appelle le plus souvent. Plus loin dans l'article, des résistances, dans certains cas des ampoules, seront utilisées comme charge.

Figure 1. Le circuit électrique le plus simple

Le circuit électrique doit être fermé.

Au niveau des ménages, le courant électrique est tout ce qui est lié à l'électricité. Il y a une prise sur le mur et un courant électrique y habite! C'est en fait un peu faux. Et bien que rien ne soit branché, il n'y a pas de courant. Il y a de la tension, mais pas de courant!

Le courant électrique circule uniquement en circuit fermé. Si batterie galvanique, ou simplement une batterie, repose sur une table et la tension n'est connectée nulle part sur ses bornes. Dans cet état, la tension est appelée force électromotrice (EMF) de la source. Dans les formules et schémas EMF est indiqué par la lettre E.

La loi d'Ohm pour toute la chaîne

Lorsqu'une charge est connectée à la batterie, la tension baisse quelque peu, en raison d'une chute de tension sur la résistance interne de la source, dans ce cas la batterie. Cette baisse est prise en compte dans la loi d'Ohm pour l'ensemble de la chaîne (voir: La loi d'Ohm dans une déclaration populaire) Le circuit lui-même est illustré à la figure 2.

I = E / (R + r)

L'expression entre parenthèses est la résistance totale du circuit, obtenue comme la somme de la résistance de charge et de la résistance interne de la batterie, indiquée par une petite lettre.

Figure 2

D'une autre manière, cette expression mathématique s'écrit comme suit: E = I * (R + r) = I * R + I * r

Typiquement, le produit du courant par la résistance est appelé la chute de tension dans le circuit. Dans ce cas, le deuxième terme de la formule est la chute de tension aux bornes de la résistance interne de la batterie. C'est de cette valeur que l'EMF de la batterie est réduite.

Au fur et à mesure que la batterie se décharge, sa résistance interne augmente et, à la fin, devient si grande que lorsque la charge est connectée, la totalité de l'EMF est consommée pour surmonter sa propre résistance. Et la tension aux bornes de sortie devient très faible, il est déjà impossible de transférer de l'énergie vers un circuit externe. Dans de tels cas, ils disent que la batterie est épuisée.

Pour vérifier ce qui a été dit, vous pouvez assembler le circuit le plus simple illustré à la figure 3.

Figure 3

Oui, en fait, il n'est pas nécessaire de collecter quoi que ce soit. Connectez simplement un voltmètre à la batterie, puis appliquez simplement la résistance à la charge avec vos mains. Pour tester les batteries Krona, une résistance de 100 Ohms est recommandée comme charge. Le voltmètre chutera légèrement, en fonction de la résistance interne de la batterie. Si, lors d'un tel test, le voltmètre indique une tension inférieure à 7 volts, le Krona doit être remplacé.

La même chose se produit dans le câblage d'appartement. Il suffit de connecter un fer à repasser, une cheminée ou une autre charge puissante, car la luminosité des lampes du lustre est légèrement réduite. Cela indique clairement qu'il y a eu une chute de tension sur les fils.C'est la résistance des fils dans ce cas qui est la résistance interne de la source d'électricité.

En règle générale, ils ne tiennent pas la cérémonie avec des cellules galvaniques du type «doigts - petits doigts»: ils prennent simplement et vérifient un courant de court-circuit, transformant le multimètre en mode de mesure de courant. Si l'élément est toujours vivant, il donne un courant de plusieurs centaines de milliampères, et un élément frais peut donner jusqu'à 3 ... 5 ampères.

Un tel test ne doit en aucun cas être effectué avec des batteries qui ressemblent à des cellules galvaniques. Leur appareil est complètement différent et le prix est beaucoup plus élevé.

Un instrument universel pour mesurer les circuits électriques est un multimètre. Découvrez comment l'utiliser en privé ici: "Un multimètre pour les" nuls ": les principes de base de la mesure avec un multimètre".

Voir aussi: Mesure de tension et Mesure de courant