Savoirs associés · S4.4
Mesurer une tension au voltmètre
Ce que mesure un voltmètre
Un voltmètre a deux pointes et il affiche la différence de potentiel entre elles. Il ne mesure jamais « la tension d’un fil » tout seul.
Pourquoi un oiseau peut se poser sur une ligne à haute tension sans risque ? Ses deux pattes sont sur le même fil, donc au même potentiel : entre elles, aucune tension, aucun courant. Si une aile touchait un autre fil, ou le pylône, ce serait fini. Un voltmètre se comporte comme l’oiseau : sans deux points différents, il lit 0 V.
L’unité, le volt, porte le nom d’Alessandro Volta : en 1800, il empile des disques de cuivre et de zinc séparés par du carton mouillé d’eau salée, et fait ainsi la première pile (c’est de ce tas, « pile », que vient le mot).
Avant de mesurer
- Vérifier le voltmètre : catégorie CAT III au minimum, cordons et pointes en bon état.
- Choisir le mode tension alternative (V~).
- Mettre les EPI : gants isolants, écran facial, tapis isolant.
La catégorie de mesure
Le sigle CAT gravé sur l’appareil dit où on a le droit de l’utiliser. Plus on est près de la source, plus un court-circuit peut être violent, et plus la catégorie doit être élevée :
| Catégorie | Où | Exemple |
|---|---|---|
| CAT II | Une prise, un appareil raccordé | Une prise 230 V dans un atelier |
| CAT III | L’installation fixe | Armoire, tableau, départ-moteur : c’est le minimum pour nous |
| CAT IV | L’origine de l’installation | Compteur, transformateur, ligne extérieure |
La valeur à côté (600 V, 1 000 V) est la tension maximale de l’appareil dans cette catégorie.
Pendant la mesure
- Le cordon noir sur COM, le rouge sur V.
- Poser d’abord une pointe, puis l’autre. Une seule main travaille.
- Lire la valeur sans bouger les pointes.
Ce qu’on doit lire sur une prise 230 V
| Entre | Valeur attendue | Si on lit autre chose |
|---|---|---|
| Phase et neutre | ≈ 230 V | 0 V : circuit coupé (disjoncteur ouvert, fil débranché) |
| Phase et terre | ≈ 230 V | 0 V avec P–N correct : terre non raccordée |
| Neutre et terre | ≈ 0 V | Tension élevée : défaut à signaler |
Un neutre coupé se reconnaît à l’inverse : phase–terre donne 230 V alors que phase–neutre donne 0 V.
Pourquoi 230 V entre phase et neutre, et 400 V entre deux phases ? Les trois phases sont décalées d’un tiers de tour : leur différence vaut 230 V × √3 ≈ 400 V. Dans les années 1980 et 1990, l’Europe a harmonisé les tensions et le 220/380 V d’autrefois est devenu 230/400 V (à ± 10 %).
Les erreurs qui font mal
| Erreur | Ce qui se passe |
|---|---|
| Fonction continu (V⎓) sur une prise | L’appareil affiche 0 V alors qu’il y a 230 V : un 0 V qui ment |
| Fonction ohmmètre (Ω) sous tension | L’appareil est détruit, la pointe peut chauffer |
| Cordon sur l’entrée A (ampèremètre), pointes sur une tension | Court-circuit : étincelle, fusible grillé, brûlure |
| Pointes mal isolées ou main qui glisse sur la pointe | Contact direct avec la tension |
Mesurer un courant : la pince ampèremétrique
Pour mesurer un courant, un ampèremètre classique doit être placé en série dans le circuit, ce qui oblige à le couper. En atelier, on utilise une pince ampèremétrique : on ferme la pince autour d’un seul conducteur, et elle mesure le champ magnétique du courant. On ne touche à rien, le circuit n’est pas coupé.
Piège : si l’on referme la pince autour du câble entier (phase et neutre, ou les trois phases), elle affiche 0 A : les champs magnétiques s’annulent. Il faut isoler un seul fil.
Vérifier l’absence de tension (VAT)
Avant de toucher à un circuit, on s’assure qu’il n’est plus sous tension : c’est la vérification d’absence de tension, quatrième étape de la consignation (voir Habilitation électrique et EPI).
Un appareil qui affiche 0 V peut être en panne : pile morte, cordon coupé, mauvais calibre. On ne se fie donc à lui que s’il a été contrôlé, avant et après :
- Contrôler l’appareil sur une source de tension connue (une prise sous tension, un contrôleur de test).
- Mesurer entre chaque paire de conducteurs, et entre chaque conducteur et la terre.
- Recontrôler l’appareil sur la même source : il ne doit pas être tombé en panne pendant la mesure.
Tension fantôme. Un voltmètre moderne a une résistance très grande (10 MΩ). Sur un câble long, coupé mais posé près d’un câble sous tension, il peut lire quelques dizaines de volts qui ne délivrent aucun courant : c’est une tension induite par les câbles voisins. Une mesure à faible impédance (testeur de VAT qui charge le circuit) la fait disparaître. En cas de doute, on ne conclut pas : on demande à un électricien habilité.