Exercices - Chapitre 1

Chapitre 1 : Mesures électriques :
la tension et l’intensité
Exercice 1 : 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 5 : 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 6 : Livre 2 p 113 : Préparer un
multimètre à fonctionner en voltmètre
Exercice 2 : 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 respectivement la
tension aux bornes de la lampe, de la pile et de
l’interrupteur.
Exercice 3 : 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 4 :
Branchement
a.
Recopiez et compléter le
schéma ci-contre en ajoutant les
appareils
de
mesure
pour
mesurer :
+
• la tension aux bornes de la
G
lampe ;
• l’intensité qui sort de la
résistance.
b.
Recopiez et compléter le
schéma ci-contre en ajoutant les
appareils
de
mesure
pour
mesurer :
• la tension aux bornes de la résistance ;
• l’intensité qui entre dans la lampe.
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 7 : 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 8 : Attribuer des valeurs
Attribuer à chaque appareil de mesure une valeur parmi les
suivantes : 0 A ; 140 mA ; 0 V ; 4,5 V
Exercice 9 : Tension et courant
a.
Aux bornes de quel dipôle et dans quelle condition
peut-on avoir une tension forte sans courant ?
b.
Aux bornes de quel dipôle et dans quelle condition
peut-on avoir un courant qui circule et une tension très
faible ?
c.
D’après les deux exemples des questions
précédentes, la tension mesure-t-elle la quantité de courant
qui circule (justifier avec ces deux exemples) ?
Exercice 10 : Livre 10p114 : Analyser un
montage et prévoir les résultats des mesures
a.
Fais le schéma normalisé du montage représenté sur
la photographie.
b.
Le circuit est-il ouvert ou fermé ? Justifie ta
réponse.
c.
Quelle est la tension :
UL entre les bornes de la lampe L ?
UF entre les bornes du fil F ?
UK entre les bornes de l’interrupteur K ?
UG entre les bornes du générateur G ?
Exercice 11 : Livre 4 p 113 : Préparer un
multimètre à fonctionner en voltmètre
e.
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 ?
f.
On dispose des calibres 10 A, 200 mA, 20 mA et 2
mA. Une première mesure donne 0,39 A. Quel est le
meilleur calibre ?
g.
Que se passe-t-il si on prend un autre calibre que
celui de la question f ? Qu’affiche alors le multimètre ?
h.
Sur le calibre 200 mA, L’appareil affiche 119.
Quelle est la mesure et la précision de l’intensité donnée par
l’appareil ?
i.
Sur le calibre 200 mA, L’appareil affiche 103.
Quelle est la mesure et la précision de l’intensité donnée par
l’appareil ?
j.
Sur le calibre 10 A, L’appareil affiche 0.45. Quelle
est la mesure et la précision de l’intensité donnée par
l’appareil ?
k.
Sur le calibre 10 A, L’appareil affiche 0.37. Quelle
est la mesure et la précision de l’intensité donnée par
l’appareil ?
Exercice 14 : 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.
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 15 : Voltmètre et calibres
Emma branche un voltmètre aux bornes d’une pile. Elle
décide de mesurer la tension sur différents calibres.
Exercice 12 : 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)
4A
c)
0,15 mA
d)
15 mA
Exercice 13 : calibres
a.
Parmi les calibres 10 A, 200 mA, 20 mA et 2 mA,
quel calibre faut-il utiliser en premier ?
b.
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 ?
c.
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 ?
d.
Quel problème sur la mesure apparaît si on prend
un calibre plus grand que celui de la question 0 ?
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 9 :
Tension et courant
a.
On peut avoir une tension forte sans courant aux bornes
d’une pile dans un circuit ouvert.
b.
On peut avoir un courant qui circule et une tension très
faible aux bornes d’un fil électrique.
c.
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.
Exercice 10 :
Livre 10p114 : Analyser un montage et
prévoir les résultats des mesures
a.
Correction
Exercice 1 :
Livre 5 p 138 : Préparer un multimètre à
fonctionner en voltmètre
L’ampèremètre se place en série.
Le voltmètre se place en dérivation.
+
G
V
Exercice 2 :
sur un schéma
Livre 7 p 114 : Représenter des voltmètres
V
+
V
V
Exercice 3 :
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 4 :
Branchement
a.
b.
A
V
+
+
G
G
-
-
V
A
Exercice 5 :
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 6 :
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 7 :
Livre 11p114 : Effectue 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 8 :
Attribuer des valeurs
Pour A1, I = 0 A ; pour A2, I = 140 mA.
Pour V1, U = 4,5 V ; V2, U = 4,5 V ;
V3, U = 0 V ; V4, U = 4,5 V ;
V5, U = 0 V ; V6, U = 4,5 V.
b.
Le circuit est fermé car la lampe fonctionne.
c.
UL = 0,6 V
UF ~ 0 V
UK ~ 0 V
UG = 0,6 V
Exercice 11 :
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 12 :
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 13 :
calibres
a.
On utilise le calibre 10 A pour la première mesure.
b.
0,005 A = 5 mA. On prend le calibre 20 mA.
c.
0,05 A = 50 mA. On prend le calibre 200 mA.
d.
La mesure sera moins précise.
e.
0,35 A = 350 mA. On prend le calibre 10 A.
f.
0,39 A = 390 mA. On prend le calibre 10 A.
g.
Le calibre peut-être plus petit que la mesure. Alors le
multimètre affiche un 1.
h.
La valeur mesurée est de 119 mA avec une précision de 1
mA.
i.
La valeur mesurée est de 103 mA avec une précision de 1
mA.
j.
La valeur mesurée est de 0,45 A avec une précision de
0,01 A.
k.
La valeur mesurée est de 0,37 A avec une précision de
0,01 A.
Exercice 14 :
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 15 :
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.

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