Deux diviseurs, une différence
Un pont sensible aux petits changements
Un pont de Wheatstone comporte quatre résistances disposées en deux diviseurs de tension, chacun donnant une fraction de l’alimentation. Comparer leurs points milieux révèle une variation de résistance ; la résistance de réglage ajuste l’équilibre. Un kiloohm (kΩ) vaut 1000 ohms et un millivolt (mV) un millième de volt.
TABLE D’EXPÉRIENCES
Modifie les réglages du circuit, prédis les mesures puis vérifie un défi. Ce sont des modèles pédagogiques ; chaque leçon explique leurs hypothèses.
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Pourquoi cela fonctionne
Pont idéal sans charge, avec deux résistances hautes fixes de 10 kΩ. Sans charge d’amplificateur, dérive thermique ni conversion de résistance en force.
Vs est l’alimentation, Rs la résistance du capteur et Rt celle de réglage. Vleft = Vs × Rt/(10000 + Rt) ; Vright = Vs × Rs/(10000 + Rs), en ohms. Différence = Vright − Vleft ; zéro signifie équilibre, pas absence d’alimentation.
Difficulté
Construis · Construis le circuit
Alimente à 5 V avec capteur et réglage à 10 kΩ. Obtiens une différence de 0 V.
Besoin d’un indice ?
Vs = 5 V; Rs = Rt = 10 kΩ → 0 V
Explore · Change une grandeur
Garde 5 V et réglage 10 kΩ ; mets le capteur à 15 kΩ. Lis +0.50 V de différence.
Besoin d’un indice ?
Vs = 5 V; Rs = 15 kΩ; Rt = 10 kΩ → +0.50 V
Résous · Relève le défi
À 5 V avec capteur 7 kΩ, ajuste pour une valeur absolue de différence au plus 5 mV.
Besoin d’un indice ?
Vs = 5 V; Rs = Rt = 7 kΩ → 0 V
Lectures complémentaires et fiches de circuits
Un pont sensible aux petits changements
Une règle utile
À l’équilibre, les deux points milieux peuvent être à 2.5 V avec une différence de 0 V. La mesure différentielle masque la tension commune.
Au-delà du modèle
De vrais capteurs en pont transforment étirement ou température en variation de résistance. Une petite différence nécessite souvent un amplificateur.
Un piège à éviter
Une différence nulle ne signifie pas un courant nul dans les quatre résistances.
Le pont est équilibré et l’alimentation double, sans changer les rapports des résistances. La différence…
- monte à 5 V
- reste à 0 V
- change de signe
Pour aller plus loin
Les deux tensions augmentent ensemble et restent égales ; leur différence est toujours nulle.