La base de la base : Pile de 1.5 V

Par Elektrik

avatar - Elektrik
Apprenti bricoleur
Message(s) : 39
le 20/05/2020 à 15h36
Bonjour à tous chers bricoleurs.

A partir d'une pile (classique) de 1.5 V, j'ai fait quelques mesures avec un multimètre.

1) En courant continu, je mesure la tension aux bornes ... Sans surprise ça donne 1.5 V (la pile est neuve)

2) En intensité je trouve 4 A (après vérification des réglages ce sont bien des ampères et pas des milli-ampères ou micro-ampères) : ça me semble beaucoup pour cette petite pile

3) En mesurant la résistance de la pile (fil rouge sur le moins de la pile, fil noir sur le +) je trouve 1700 Kilo Ohm (j'ai vérifié les unités c'est bien du kOhm) : ça me semble beaucoup puisque a priori ces piles ont une résistance interne de l'ordre de 0.05 Ohm

Et tout ceci n'est pas du tout cohérent avec la célère loi d'Ohm U= R I

avec U : tension en volt
I : intensité en Ampères
R : résistance en Ohm

Où peut (peuvent) être mon (mes) erreur(s) ?

Merci.

Bonne journée.
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Par cjupiter

avatar - cjupiter
Promoteur
Message(s) : 2615
le 20/05/2020 à 16h46
Citation :

2) En intensité je trouve 4 A (après vérification des réglages ce sont bien des ampères et pas des milli-ampères ou micro-ampères) : ça me semble beaucoup pour cette petite pile


Bonjour,
Comment avez-vous fait cette mesure ?
J'espère que ce n'était pas par mise en court-circuit de la pile par le contrôleur...

Citation :

3) En mesurant la résistance de la pile (fil rouge sur le moins de la pile, fil noir sur le +) je trouve 1700 Kilo Ohm (j'ai vérifié les unités c'est bien du kOhm) : ça me semble beaucoup puisque a priori ces piles ont une résistance interne de l'ordre de 0.05 Ohm


On ne mesure pas la résistance d'une source avec un ohmmètre. l'ohmmètre est lui même une source, en faisant comme vous avez fait, vous pouvez au pire détruire le contrôleur, et au mieux vous mesurez n'importe quoi.
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avatar - phil decuivre
Contremaître
Message(s) : 241
le 20/05/2020 à 17h47
Bonjour
Je serais curieux de connaître la méthode pour la mesure d intensité et la résistance ...
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Par Elektrik

avatar - Elektrik
Apprenti bricoleur
Message(s) : 39
le 22/05/2020 à 00h44
Bonsoir.

Merci pour les retours.

Comment ai-je fait les mesures ?

Matériel :
- un multimètre (basique 1er prix) avec un fil rouge que je branche sur la borne A/V/Oméga; et un fil noir branché sur la borne "COM". De l'autre côté, chacun de ses fils a une petite tige métallique
- une pile standard de 1.5 V

- Pour la tension : (on se place sur la commande "V-20") on met le bout du fil rouge sur le Plus; on met le bout du fil noir sur le Moins

- Pour l'intensité : Pareil mais en se positionnant sur la commande (A-5) : c'est apparemment cette manipulation qui n'est pas bonne ? pourquoi ? est-elle dangereuse ? pour moi ? pour l'appareil ? Est-ça (le fait de faire se relier le Plus et le Moins qu'on appelle "court-circuit" ?

- Pour la résistance : Pareil mais en se positionnant sur la commande (Ohméga-2000k) ... mais ça donnait une résistance infini; Mais en mettant le rouge sur le pole Moins et le noir sur le pole Plus ça affichait un résultat (celui que j'indiquais dans mon message : 1700 Kilo Ohms)

Hormis la mesure de tension, je crois comprendre que tout est mal fait ...

Sauriez-vous me dire pourquoi ?

Merci.
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Par cjupiter

avatar - cjupiter
Promoteur
Message(s) : 2615
le 22/05/2020 à 08h27
Bonjour,
Je vais essayer de vous éclairer...

Concernant la mesure d'intensité, il faut déjà savoir ce que vous voulez mesurer. La manip que vous avez faite visait à mesurer l'intensité de court-circuit, est-ce bien ce que vous vouliez faire ? Cette intensité de court-circuit, généralement, on ne la mesure pas, on la calcule, car cette manip peut entraîner la destruction de la source (pile) et peut présenter des dangers avec une source un peu plus puissante qu'une simple pile de 1.5V. Pour la calculer, on fait débiter la pile dans une résistance variable et on note plusieurs points (tension / courant) en commençant par I=0 (U=tension à vide ou FEM) et en diminuant ensuite progressivement la résistance sans descendre trop bas pour ne pas s'approcher du court-circuit. La courbe obtenue est une droite qu'il suffit de prolonger pour obtenir l'intensité de court-circuit, là où la courbe croise l'axe des intensités (U=0).

Pour la résistance interne de la pile, là encore, on ne peut pas la mesurer directement, on la calcule par la formule : Ri=(E-V)/I
Ri : résistance interne de la pile, E : FEM (tension à vide), V : tension en charge, I : intensité
On fait le calcul sur plusieurs points en faisant varier la résistance de charge, la moyenne étant alors une bonne approximation.
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Par Elektrik

avatar - Elektrik
Apprenti bricoleur
Message(s) : 39
le 22/05/2020 à 16h20
Merci du retour CJUPITER.

Voilà ce que j'en comprends :

Vous définissez l'intensité en court-circuit comme l'intensité du courant lorsque la tension aux bornes est nulle (si le + touche le moins, les potentiels s'équilibrent).

Or, on sait que la relation entre l'intensité que peut délivrer la pile et la tension aux bornes est "affine" (comment le sait-on ? ce résultat se déduit-il de la loi d'Ohm ?), c'est à dire de la forme :

I = aU + b avec a et b des coefficients que les expérimentations vont nous permettre de déterminer

Du point de vue de la théorie, deux expérimentations suffisent.
Mais comme ça n'est que des mesures et que des petites erreurs peuvent être dues à plein de facteurs, on va préférer en faire plusieurs ...

Pour une résistance R1, on obtient un couple de coordonnées (U1 ; I1)
Pour une résistance R2, on obtient un couple de coordonnées (U2 ; I2)
Pour une résistance R3, on obtient un couple de coordonnées (U3 ; I3)

etc ...

On trace ensuite la droite la plus proche du nuage de points obtenu.

Il reste enfin à chercher le point de la droite pour une tension U = 0
L'intensité correspondante est l'intensité de court-circuit.


Mes questions sont alors les suivantes :

1) Confirmez-vous la démarche que je viens de détailler ?

2) Comment sait-on que la relation entre l'intensité que peut délivrer la pile et la tension aux bornes est "affine" c'est à dire de la forme : I = aU + b
Comment le sait-on ? Ce résultat se déduit-il de la loi d'Ohm ? Comment à partir de la loi d'Ohm peut-on démontrer ce résultat ?

3 ) Comment la loi d'Ohm permet-elle d'obtenir la formule Ri=(E-V)/I ? Ou du moins comment s'interprète t-elle ?
Pour le numérateur, c'est la chute de tension par rapport à la tension à vide ... En quoi ce qu'on a perdu en tension divisé par l'intensité délivrée nous donnerait (presque) la résistance interne ? ça ne me semble pas couler de source.

J'espère que tout ceci est compréhensible.

Merci du temps pris pour me lire.

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