Mesurer un courant, au multimètre et à la pince

Mesurer un courant, c'est savoir combien d'électricité circule dans un fil. C'est indispensable pour savoir si un panneau solaire recharge vraiment une batterie, si un moteur force, ou si un câble est trop petit. Mais c'est aussi la mesure qui abîme le plus d'appareils, à cause d'un mauvais branchement. Commençons par brancher un multimètre en ampèremètre et par éviter l'erreur classique. Ensuite, tu passeras à la pince ampèremétrique, qui mesure sans ouvrir le circuit. Tu verras enfin comment suivre le courant de charge d'une batterie solaire. Tout se fait sur ta maquette, avec des courants de quelques centaines de milliampères à quelques ampères.

Pour mesurer un courant avec un multimètre, le courant doit traverser l'appareil. Tu coupes donc l'alimentation, tu ouvres le circuit à l'endroit voulu, et tu insères le multimètre dans la coupure, en série. Le cordon noir reste dans COM. Le cordon rouge passe dans la borne mA pour les petits courants, ou dans la borne A pour les courants de quelques ampères. Si tu ne connais pas l'ordre de grandeur, commence par la borne A et le plus grand calibre, puis descends. Ensuite seulement, tu remets l'alimentation. Sur ta maquette avec une pile, une résistance de 330 ohms et une LED, tu dois lire de l'ordre de dix à vingt milliampères. Note la valeur et le calibre utilisés.

Voici l'erreur que presque tout le monde fait une fois. Tu viens de mesurer un courant, le cordon rouge est encore dans la borne A. Tu poses les pointes sur une batterie pour lire sa tension. En mode courant, l'appareil a une résistance presque nulle : tu viens de court-circuiter la batterie à travers ton multimètre. Dans le meilleur cas, le fusible fond. Sur une batterie puissante ou sur le réseau, l'appareil peut exploser dans tes mains. Prends donc ce réflexe : après chaque mesure de courant, tu remets le cordon rouge dans la borne V, avant même de poser l'appareil. Certains modèles sonnent ou affichent un message quand le cordon est mal placé, mais ne compte pas dessus.

Un ampèremètre parfait aurait une résistance nulle. Un vrai multimètre mesure le courant grâce à une petite résistance interne, et il provoque donc une petite chute de tension, parfois quelques centaines de millivolts sur certains calibres. Sur un circuit de 24 volts, c'est souvent négligeable. Sur ta maquette alimentée par deux piles de 1,5 volt, ce n'est plus négligeable : le courant mesuré est un peu plus faible que le courant réel sans appareil. Si tu vois un écart entre ton calcul et ta mesure, pense à cette influence avant d'accuser ta loi d'Ohm. La notice de certains appareils donne cette chute de tension par calibre.

Pour un kit solaire, tout circule en continu : choisis ta pince en conséquence. Toutes entourent le fil sans le couper et réagissent au champ magnétique que crée le courant. Celle qu'il te faut ici est la pince à effet Hall : un petit capteur à semi-conducteur, logé dans les mâchoires, sent même un champ immobile, et la pince lit le continu comme l'alternatif. Son point faible : au repos, son affichage dérive un peu autour de zéro. Avant chaque mesure en continu, ferme les mâchoires à l'écart de tout câble et appuie sur la touche de mise à zéro. Certaines de ces pinces n'ont même pas d'écran : branchées sur un multimètre, elles lui envoient une tension proportionnelle au courant. Si la tienne annonce 100 millivolts par ampère et que le multimètre lit 87 millivolts, le ruban LED de 12 volts de ta maquette tire 0,87 ampère. Méfie-toi enfin de la pince la plus répandue et la moins chère, qui fonctionne comme un transformateur : elle ne réagit qu'à un champ qui varie. Sur le câble d'une batterie, elle reste à zéro même quand plusieurs ampères y passent.

À Bamako, un apprenti serre sa pince sur le cordon d'un congélateur en marche et lit 0,02 ampère. Le congélateur consomme bien plus : la pince entoure à la fois le fil qui amène le courant et celui qui le ramène. Ces deux courants, égaux et de sens contraires, créent des champs qui s'annulent. La pince doit entourer un seul conducteur. Pour un appareil sur prise, sans jamais ouvrir le cordon, on intercale un adaptateur séparateur, qui présente les deux fils à part. Ferme bien les mâchoires et place le fil au centre, la mesure est plus juste. Pour un petit courant, par exemple 150 milliampères sur ta maquette, une pince prévue pour des centaines d'ampères manque de précision. Astuce : fais passer le fil dix fois dans la pince, en enroulant, puis divise la lecture par dix. Compare ce résultat avec celui du multimètre en série.

Prends un kit solaire de 12 volts dans une concession près de Tambacounda : un panneau, un régulateur, une batterie, trois lampes et un port pour charger les téléphones. La famille trouve que la batterie se vide trop vite. Avec une pince à effet Hall remise à zéro, tu mesures le courant entre le régulateur et la batterie à midi : par exemple 2,5 ampères qui entrent. Le soir, tu mesures 1,2 ampère qui sortent vers les lampes et les chargeurs, pendant cinq heures. Si l'entrée n'atteint son maximum que deux ou trois heures par jour, la recharge ne couvre peut-être pas la consommation. Tu verras au module 4 comment faire ce bilan en énergie, et pas seulement en courant.

Retiens que l'ampèremètre se branche en série, en ouvrant le circuit, et qu'on commence par le plus grand calibre. Après chaque mesure de courant, le cordon rouge revient dans la borne V : c'est le réflexe qui sauve ton appareil, et parfois tes mains. La pince mesure sans couper le circuit ; pour le continu, il te faut une pince à effet Hall remise à zéro. Et la pince n'entoure qu'un seul conducteur, sinon l'aller et le retour s'annulent. Dans la prochaine leçon, tu vas mesurer des résistances, contrôler une continuité et tester une diode, toujours hors tension, et tu verras pourquoi l'isolement demande un autre appareil.