Sciences · Physique
Intensité du courant électrique
L’intensité du courant, notée I, mesure le débit de charges électriques dans un circuit. Elle s’exprime en ampères (A) et se mesure avec un ampèremètre branché en série.
Mis à jour le 4 min de lecture
L'intensité du courant électrique indique « combien » de courant traverse un fil ou un dipôle. Plus elle est grande, plus il passe de charges électriques chaque seconde. On la note I, on l’exprime en ampères (A), du nom du physicien français André-Marie Ampère, et on la mesure avec un ampèremètre placé en série dans le circuit. Avec la tension, c’est l’une des deux grandeurs de base de l’électricité étudiées au collège.
Définition et formule
Un ampère correspond donc à un coulomb par seconde. Comme la charge d’un électron vaut environ 1,6 × 10⁻¹⁹ C, un courant de 1 A représente environ 6,24 × 10¹⁸ électrons qui passent chaque seconde.
L’ampère est l’une des sept unités de base du Système international. Depuis 2019, il est défini à partir de la valeur fixée de la charge élémentaire.
Unités et conversions
| Unité | Symbole | Valeur |
|---|---|---|
| Kiloampère | kA | 1 000 A |
| Ampère | A | 1 A |
| Milliampère | mA | 0,001 A |
| Microampère | µA | 0,000 001 A |
Exemples : 250 mA = 0,250 A ; 0,04 A = 40 mA ; 1,5 kA = 1 500 A.
Ordres de grandeur
| Situation | Intensité typique |
|---|---|
| Montre à quartz | Environ 1 µA |
| DEL témoin | 5 à 20 mA |
| Lampe de poche à filament | 0,2 à 0,5 A |
| Chargeur de téléphone (côté téléphone) | 1 à 3 A |
| Bouilloire sur le secteur 230 V | Environ 10 A |
| Démarreur de voiture | 100 à 300 A |
| Éclair | De l’ordre de 10 à 30 kA, sur un temps très bref |
Le sens du courant
Par convention, le courant sort de la borne + du générateur, parcourt le circuit et revient par la borne −. Dans les métaux, les électrons se déplacent en sens inverse. Sur un schéma, le sens du courant se représente par une flèche sur le fil.
Les lois de l’intensité
| Montage | Loi | Formule |
|---|---|---|
| Série (une seule boucle) | Unicité : même intensité partout | I = I₁ = I₂ |
| Dérivation (plusieurs branches) | Additivité : la branche principale reçoit la somme | I = I₁ + I₂ |
La seconde loi est la loi des nœuds. Pour un conducteur ohmique, l’intensité se calcule aussi avec la loi d’Ohm : I = U / R.
Mesurer une intensité
On utilise un multimètre en mode ampèremètre :
- Ouvrir le circuit à l’endroit de la mesure.
- Insérer l’ampèremètre en série, comme un maillon supplémentaire de la chaîne : le courant doit le traverser.
- Brancher le fil venant de la borne + du générateur sur la borne A (ou mA), et la borne COM vers la borne −.
- Choisir le mode continu (symbole DC ou trait droit) et commencer par le plus grand calibre, puis descendre jusqu’à obtenir le maximum de chiffres significatifs.
Une valeur négative signifie que l’appareil est branché à l’envers.
Erreurs fréquentes
- Brancher l’ampèremètre en dérivation, comme un voltmètre : c’est l’erreur la plus fréquente et la plus dangereuse pour l’appareil.
- Croire que le courant diminue après chaque lampe : dans un circuit série, l’intensité est la même avant et après une lampe. La lampe convertit de l’énergie, elle ne « consomme » pas de courant.
- Oublier de convertir les mA en A avant d’appliquer
U = R × IouP = U × I. - Confondre intensité et tension : l’intensité est un débit (ampères), la tension une différence de « niveau » électrique (volts).
Exercice corrigé
Énoncé. 1) Une charge de 36 C traverse une lampe en 2 minutes. Calculer l’intensité. 2) Convertir le résultat en mA. 3) Combien d’électrons ont traversé la lampe ? (charge élémentaire e = 1,6 × 10⁻¹⁹ C)
Corrigé.
t = 2 × 60 = 120 s;I = 36 / 120 = 0,30 A.0,30 A = 300 mA.N = Q / e = 36 / (1,6 × 10⁻¹⁹) = 2,25 × 10²⁰électrons.
Questions fréquentes
Pourquoi dit-on que l’ampèremètre se branche « en série » ?
Parce qu’il doit mesurer ce qui le traverse. Inséré dans la boucle, il est parcouru par le même courant que les dipôles voisins.
Une forte intensité est-elle toujours dangereuse ?
Pas en soi : un démarreur de voiture reçoit des centaines d’ampères sous 12 V sans danger pour qui touche la batterie, car une si faible tension ne fait passer qu’un courant minuscule à travers la peau. Le danger dépend de l’intensité qui traverse le corps.
Quelle est la différence entre ampère et ampère-heure ?
L’ampère mesure une intensité ; l’ampère-heure (Ah) mesure une quantité de charge, utilisée pour la capacité des batteries : 1 Ah = 3 600 C. Une batterie de 2 Ah peut débiter 2 A pendant une heure, ou 0,5 A pendant quatre heures.