Mesurer une tension

La tension est la mesure la plus fréquente, et pourtant on la rate souvent. Pas parce que l'appareil est faux, mais parce qu'on mesure au mauvais endroit, au mauvais moment ou avec la mauvaise fonction. Dans cette leçon, tu vas apprendre à lire la façade d'un multimètre, à le brancher correctement, à choisir entre continu et alternatif, puis à choisir le calibre. Tu verras aussi ce que veut dire la résolution. Enfin, tu vas apprendre à mesurer une batterie de façon utile, avec l'exemple d'une batterie jugée morte à Ouagadougou alors qu'elle était seulement mal rechargée. Toutes les manipulations se font sur ta maquette à très basse tension.

Regarde la façade de ton multimètre. Au centre, un sélecteur rotatif choisit la fonction : tension continue, tension alternative, résistance, continuité, courant. En bas, tu trouves en général trois ou quatre bornes. La borne COM, pour commun, reçoit toujours le cordon noir. La borne marquée V reçoit le cordon rouge pour les tensions, et souvent aussi pour les résistances et la continuité. Les bornes mA et A servent seulement au courant, et elles sont protégées par des fusibles. Certains appareils ont aussi des boutons utiles : HOLD fige l'affichage, RANGE passe en calibre manuel, REL soustrait une valeur de référence. Lis la notice de ton modèle une fois en entier.

Une tension se mesure toujours entre deux points. Tu poses donc les deux pointes en parallèle sur l'élément qui t'intéresse, sans ouvrir le circuit. Mets le cordon noir sur le point de référence, par exemple le moins d'une pile, et le cordon rouge sur le point mesuré. Si l'afficheur montre un signe moins, rien de grave : tes cordons sont simplement inversés par rapport au sens de la tension. Un voltmètre numérique a une résistance d'entrée très élevée, souvent de l'ordre de dix mégohms. Il prélève donc un courant minuscule et ne modifie presque pas le circuit. C'est ce qui permet de mesurer sans rien débrancher.

Avant de brancher, demande-toi si la tension est continue ou alternative. Une pile, une batterie, la sortie d'un panneau solaire ou d'un chargeur de téléphone donnent du continu : tu choisis le V avec un trait plein, parfois accompagné de pointillés. La sortie d'un transformateur ou le réseau donnent de l'alternatif : tu choisis le V avec une petite sinusoïde. Si tu te trompes, l'appareil affiche une valeur proche de zéro ou une valeur sans signification, et tu risques de conclure qu'il n'y a pas de tension. Sur ta maquette, essaie volontairement les deux fonctions sur une pile : tu verras la différence, et tu ne l'oublieras plus.

Beaucoup d'appareils choisissent le calibre tout seuls. D'autres te demandent de le faire : 2 volts, 20 volts, 200 volts, par exemple. Si tu mesures une batterie de 12 volts sur le calibre de 2 volts, l'afficheur indique OL, pour dépassement. Tu montes alors d'un cran. La bonne habitude est de choisir le plus petit calibre qui contient la valeur, ici 20 volts, parce qu'il donne le plus de chiffres utiles. Sur ce calibre, l'appareil affiche par exemple 12,47 V : sa résolution est d'un centième de volt. Attention, résolution ne veut pas dire précision. Un appareil peut afficher quatre chiffres et se tromper sur le dernier. Tu verras comment lire sa précision dans la leçon 2.4.

À Ouagadougou, un installateur mesure 11,5 volts sur la batterie d'un client à 20 heures, lampes allumées, et la déclare morte. C'est une conclusion trop rapide. Sous charge, la tension d'une batterie baisse à cause de sa résistance interne. Juste après une recharge, elle est au contraire plus haute que sa valeur stable. La tension la plus parlante se mesure au repos, après plusieurs heures sans charge ni recharge, directement sur les bornes. On la compare alors à la table du fabricant, qui relie tension et état de charge pour ce type de batterie. Une seule lecture prise le soir ne dit rien de la santé de la batterie. Elle dit seulement qu'elle est déchargée à ce moment-là.

La tension sert aussi à trouver une mauvaise connexion. Sur ta maquette, alimente une lampe de 12 volts par un long fil fin. Mesure d'abord aux bornes de la batterie, puis aux bornes de la lampe. Si tu lis 12,4 volts d'un côté et 11,6 volts de l'autre, il manque 0,8 volt : il se perd dans le fil et dans les connexions. Mesure ensuite aux bornes de chaque connexion, une par une. Celle qui montre une chute de tension anormale est mal serrée ou oxydée. C'est la même méthode, appliquée par des personnes habilitées, qui permet de trouver une borne desserrée dans un tableau, celle qui chauffe et finit par brûler.

Si tu ne gardes qu'un geste, c'est celui-ci : une tension se mesure en parallèle, avec le cordon noir au point de référence. Tu choisis d'abord continu ou alternatif, puis le plus petit calibre qui contient la valeur. La résolution est le plus petit pas affiché, elle ne garantit pas que la mesure est juste. Pour une batterie, la tension utile se mesure au repos, sur les bornes, et se compare à la table du fabricant. Enfin, en comparant la tension à la source et à la charge, tu peux localiser une connexion défectueuse. Dans la prochaine leçon, tu passes au courant, une mesure plus délicate, parce que l'appareil doit cette fois faire partie du circuit.