Lois sur la tension et l'intensité dans les circuits ?

[candy]

Bonjour,
Je remonte ce sujet pour soumettre mon probleme.
OK pour la loi des boucles en faisant attention s'il y a un interrupteur ouvert dans la boucle.
Oui, mais s'il y en a deux?
Les mesures au voltmetre donnent 0V pour chaque interrupteur et 6V pour l'alim (manip testee aujourd'hui)
Evidemment, ca n'a pas trop de sens de faire cette mesure puisque la deuxieme borne de l'interrupteur n'est pas vraiment "dans le circuit". mais cette explication ne me satisfait pas vraiment. Si quelqu'un peut m'eclairer...
Merci

[Aranel53]

Oui voilà, l'ensemble des deux interrupteurs avec la lampe ne fait partie du circuit, donc on a 6v entre les bornes "du gros dipôle isolant" formé par l'assemblage en série comportant [le premier interrupteur, la lampe et le deuxième interrupteur].

Ensuite le problème est plus profond que ça car le potentiel n'est pas défini, seule sa différence l'est. Or si on raisonne "avec les mains", on va dire qu'à la première borne de l'interrupteur "ça pousse" (comme une borne +) qu'à la deuxième borne du deuxième "ça tire" ( comme une borne -) mais que si on compare avec les autres points, ça pousse pas et ça ne tire pas, donc il devrait y avoir une différence, donc une tension. (d'ailleurs, si on relie les différents points successivement avec un électroscope, est-ce qu'on va détecter cette différence ? je ne suis même pas sûr même si je dirais que oui sans trop y réfléchir). Mais on arrive aux limites de l'explication avec les mains (et de ma compréhension réelle du potentiel électrique ...) Pourtant, le concept ne m'est pas étranger, je m'en suis mangé pendant des années... dans tous les sens, pour le capes, pour l'agreg, pour construire un modèle d'explication du fonctionnement des piles pour les collégiens, etc.

Toute mesure au voltmètre entre deux points qui ne sont pas reliés par des conducteurs aux deux bornes du même générateur donne 0 V. Et un élève m'a posé la question un jour de la tension entre un borne + d'une pile de la borne - d'une autre pile... ça affiche zéro alors que c'est pas "logique". (bon, un voltmètre a besoin de mesurer un courant si je me rappelle bien, donc forcément, il ne peut pas car le circuit est ouvert donc il affiche zéro. Mais si on avait un voltmètre "magique" est-qu'il afficherait une tension non nulle dans ce cas ?)

[candy]

Merci beaucoup Aranel pour ce retour plein d'honnetete intellectuelle.
Oui, je me rappelle aussi qu'en chimie, on avait toujours besoin d'une electrode de reference pour pouvoir mesurer la tension au voltmetre (le bonheur des coubes intensite potentiel!).
Effectivement, il faudrait en savoir un peu plus sur la facon dont se fait la mesure au voltmetre.
Je pense que pour pouvoir definir un potentiel, il faut avoir quelque chose qui ressemble a une electrode ou qui y soit electriquement relie, sinon ca ne doit pas avoir trop de sens de definir le potentiel d'un fil metallique "tout nu" par exemple.
La physique avec les mains a ses limites comme tu dis mais bon, il faut aussi pouvoir prendre le relais avec autre chose si besoin (chose de plus en plus rare au college )

[Aranel53]

Ah, les courbes intensité-potentiel... les équations de Butler-Volmer, la voltampérométrie cyclique, les électrodes tournantes, la voltampérométrie à gouttes de mercure tombantes... tout un poème ! ((ouch, ça date tout ça ! et je m'égare... ))

Je me souviens d'une collègue qui m'avait relaté qu'au CAPES un des membres du jury lui avait posé plusieurs fois de suite la question : "mais en vrai ça mesure quoi un voltmètre ?" Et qu'à la fin agacé par la non-réponse il avait explosé : " Mais enfin, ça mesure un temps !" ... air dépité de la collègue du genre "mais qu'est-ce que j'en sais moi, je ne suis pas dedans !" Et que des années plus tard un collègue de physique appliquée m'avait dit : "Il est naze car en plus ça dépend des multimètres et que c'est rarement cette méthode pour les multimètres de collège"... Bein j'en sais pas bien plus de comment la mesure est faite réellement.

Bref dans notre cas, on se retrouve à devoir dire que s'il n'y a pas un circuit fermé, (enfin "fermable" par le voltmètre, pourtant censé être isolant) la tension est nulle... Ce qui se conçoit dans l'idée puisque cette différence de potentiel n'est pas accessible. Mais qui est délicate à amener dans une modélisation simplifiée en collège.

On va dire que ça fait partie des cas où le raisonnement "avec les mains" ne marche pas et puis tant pis !

Ou si quelqu'un veut bien nous éclairer de sa compréhension plus fine des phénomènes électriques, je suis preneur !

[physix]

Pour ce qui est du voltmètre numérique, la mesure de temps est effectivement une façon de faire.
Le voltmètre produit une tension qui augmente progressivement et on compare cette tension à celle qu'on mesure. Quand la tension du voltmètre est égale à celle qu'on mesure, le chronomètre s'arrête.
Il y avait un montage sur ça pour la préparation au concours il y a trèèèèèès longtemps.