L'intensité du courant électrique
Mesurer et comprendre l'intensité dans un circuit.
Introduction
Une lampe qui brille fort, une autre qui brille faiblement : la quantité de courant qui les traverse n’est pas la même. Cette grandeur s’appelle l’intensité du courant électrique. On peut la mesurer, et elle obéit à des lois précises selon le type de montage.
L'essentiel à retenir
L’intensité du courant électrique se note I et s’exprime en ampères (A). Elle se mesure avec un ampèremètre branché en série.
Dans un circuit en série, l’intensité est la même en tout point : c’est la loi d’unicité.
Dans un circuit en dérivation, l’intensité dans la branche principale est égale à la somme des intensités dans les branches dérivées : c’est la loi d’additivité.
Explication
L’intensité mesure le « débit » de courant électrique dans un fil. On peut la comparer au débit d’eau dans un tuyau. L’unité est l’ampère, du nom du physicien français André-Marie Ampère. Pour de petits courants, on utilise le milliampère : 1 A = 1 000 mA.
Pour mesurer une intensité, on utilise un multimètre réglé en ampèremètre. Il doit être branché en série, c’est-à-dire intercalé dans le circuit, pour que le courant le traverse. On utilise la borne COM et la borne A ou mA. Le courant doit entrer par la borne A ou mA et sortir par la borne COM. On commence toujours par le calibre le plus grand, puis on le diminue pour gagner en précision.
Dans un circuit en série, on peut placer l’ampèremètre n’importe où : il indique toujours la même valeur. Le courant n’est pas « consommé » par les lampes : il traverse chaque élément avec la même intensité. Les lampes consomment de l’énergie, pas du courant.
Dans un circuit en dérivation, le courant se partage aux nœuds, c’est-à-dire aux points où se rejoignent au moins trois fils. L’intensité dans la branche principale, celle qui contient le générateur, est égale à la somme des intensités dans les branches dérivées : I = I1 + I2.
Chaque appareil électrique fonctionne avec une intensité adaptée. Un courant trop fort fait chauffer les fils. C’est pourquoi les installations sont protégées par des fusibles ou des disjoncteurs, qui coupent le courant en cas d’intensité trop élevée.
Exemples
Lampe de vélo : environ 0,3 A.
Circuit en série avec deux lampes : l’ampèremètre affiche 0,15 A avant, entre et après les lampes.
Dérivation : branche 1 = 0,20 A, branche 2 = 0,35 A, branche principale = 0,55 A.
250 mA = 0,25 A.
Un disjoncteur de 16 A coupe le circuit si l’intensité dépasse 16 A.
Méthode
1. Je règle le multimètre en ampèremètre (A ou mA, courant continu).
2. J’ouvre le circuit et j’y intercale l’ampèremètre en série.
3. Je branche le fil venant de la borne + sur la borne A ou mA, l’autre sur COM.
4. Je commence par le plus grand calibre, puis je l’ajuste.
5. Je note la valeur avec son unité et j’applique la loi d’unicité ou d’additivité.
Attention
Un ampèremètre ne se branche jamais en dérivation aux bornes d’un élément ! Sa résistance très faible créerait un court-circuit qui pourrait l’endommager. Il se branche toujours en série, dans le circuit.
Résumé de la notion
L’intensité I se mesure en ampères avec un ampèremètre branché en série. Dans un circuit en série, elle est la même partout (unicité). En dérivation, l’intensité de la branche principale est la somme des intensités des branches dérivées (additivité).
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