Quand on étudie un dipôle avec un ampèremètre et un voltmètre, il existe deux méthodes de branchements possibles :
le montage AMONT ou montage LONGUE DERIVATION dans lequel on mesure la tension aux bornes du dipole étudié et de l'ampèremètre et le montage AVAL ou montage COURTE DERIVATION dans lequel on mesure la tension aux bornes du dipole étudié.
Chaque montage présente des inconvénients dont l'importance est fonction de la valeur du dipôle et des caractéristiques des appareils de mesure.
On fait l'analyse du problème en courant continu. Le dipôle est une résistance de valeur Rx. La résistance de l'ampèremètre est Ra et celle du voltmètre est Rv.
Montage AMONT :
On mesure la vraie valeur de l'intensité qui circule dans la résistance : ΔI = 0. Par contre le voltmètre mesure la différence de potentiel aux bornes de l'ensemble résistance + ampèremètre. On mesure V = (Rx + Ra).I
L'incertitude de mesure liée au montage utilisé est donc ΔRx / Rx = Ra.I / V = Ra / Rx.
Montage AVAL :
On mesure la valeur vraie de V : ΔV = 0. Mais l'ampèremètre mesure la somme des courants qui circulent dans la résistance (I) et dans le voltmètre (i).
i = ΔI = V / Rv. Donc ΔRx / Rx = V / I.Rv = Rx / Rv.
Conclusions pratiques :
Pour les faibles résistances, Rx / Rv est plus petit que Ra / Rx : il faut utiliser le montage AVAL
Pour les grosses résistances, c'est l'inverse qui se produit et il faut utiliser le montage AMONT.
Remarques :
Pour les voltmètres analogiques à aiguille, le courant consommé est typiquement égal à 100 µA. Pour un calibre 10 V, la résistance interne est alors de 100 kΩ.
Pour les voltmètres numériques, le résistance interne est en général indépendante du calibre. Elle est de l'ordre de 10 MΩ.
Les multimètres numériques sont souvent peu pratiques quand on les utilise en ampèremètre car la résistance interne est souvent très importante surtout pour les faibles calibres.
La connaissance des caractéristiques des appareils de mesure permet d'éliminer l'erreur systématique liée au type de montage utilisé.
Utilisation :
Deux cases à cocher permettent la sélection du type de montages. Deux autres le choix entre des petites et de grandes valeurs de la résistance étudiée. Un click sur le bouton [Nouveau] génère une nouvelle valeur pour la résistance et des valeurs différentes pour les résistances du voltmètre et de l'ampèremètre. Ces valeurs sont affichées. Il est ainsi possible de déterminer la valeur exacte de la résistance en éliminant l'erreur due au montage.
Déterminer également la valeur de la résistance en faisant le quotient V / I puis comparer avec la valeur exacte.
On pourra ainsi constater que l'utilisation d'un montage non approprié peut entraîner des erreurs importantes.