Pourquoi le pont de Wheatstone est-il plus précis qu'un ohmmètre ordinaire ?

On cherche le zéro du galvanomètre, on ne lit pas une déviation d'échelle. Le résultat dépend des branches connues et de la condition d'équilibre, pas de l'étalonnage de l'appareil. La résistance du mesureur et les fluctuations de l'alimentation n'entrent presque pas dans l'erreur.

Que change-t-on si l'on met un voltmètre à la place du galvanomètre ?

Un voltmètre numérique à grande résistance d'entrée affiche V_B − V_C en chargeant à peine le pont. La condition d'équilibre est la même : V_B = V_C. Le zéro d'un galvanomètre sensible se voit en général plus nettement qu'un « presque zéro » sur un voltmètre.

Le pont ne mesure-t-il que des résistances ?

Non. On place dans une branche un capteur dont la résistance dépend de la température, de la déformation ou de l'éclairement (thermistance, jauge de contrainte). Une petite variation de R devient une tension de déséquilibre — montage habituel en instrumentation.

Où ce schéma idéal cesse-t-il d'être valable ?

Aux faibles R, la résistance des fils et des contacts se voit. On passe alors au pont double de Kelvin (Thomson). La source est ici supposée parfaitement constante.

Pont de Wheatstone

Quatre branches et un galvanomètre entre les nœuds milieux. Indication nulle (équilibre) si R₁R₄ = R₂R₃ : trois résistances connues donnent la quatrième.

À propos du modèle

Le pont de Wheatstone est un montage à quatre résistances pour mesurer précisément un R inconnu par la méthode de zéro. R₁, R₂, R₃, R₄ forment deux diviseurs ; un galvanomètre est branché entre les points milieux (nœuds B et C), l'alimentation entre les nœuds haut et bas. D'après Kirchhoff, hors équilibre il existe une différence V_B − V_C et un courant dans le galvanomètre. L'équilibre (courant dans G nul) a lieu pour R₁/R₂ = R₃/R₄, soit R₁R₄ = R₂R₃. Connaissant trois branches, on trouve la quatrième. Résistances et connexions idéales ; à l'équilibre le galvanomètre ne consomme pas. À l'écran : potentiels des nœuds et condition d'équilibre. Résistance des fils et pont double de Kelvin ne sont pas pris en compte.

Public : Terminale et circuits en continu de licence : diviseur de tension, lois de Kirchhoff, méthode de zéro.

Notions clés

pont de Wheatstone
méthode de zéro
galvanomètre
condition d'équilibre
lois de Kirchhoff
diviseur de tension

Comment ça marche

Quatre branches : A au plus de l'alimentation, D au zéro. R₁ et R₃ — diviseur gauche (potentiel V_B), R₂ et R₄ — diviseur droit (V_C). Le galvanomètre entre B et C mesure V_B − V_C. Équilibre si R₁/R₂ = R₃/R₄, c'est-à-dire R₁R₄ = R₂R₃ : pas de courant dans G. Résistances idéales.

Formules

V_B = V · R₃/(R₁+R₃) · V_C = V · R₄/(R₂+R₄) · zéro si R₁R₄ = R₂R₃

Questions fréquentes

Pourquoi le pont de Wheatstone est-il plus précis qu'un ohmmètre ordinaire ?: On cherche le zéro du galvanomètre, on ne lit pas une déviation d'échelle. Le résultat dépend des branches connues et de la condition d'équilibre, pas de l'étalonnage de l'appareil. La résistance du mesureur et les fluctuations de l'alimentation n'entrent presque pas dans l'erreur.
Que change-t-on si l'on met un voltmètre à la place du galvanomètre ?: Un voltmètre numérique à grande résistance d'entrée affiche V_B − V_C en chargeant à peine le pont. La condition d'équilibre est la même : V_B = V_C. Le zéro d'un galvanomètre sensible se voit en général plus nettement qu'un « presque zéro » sur un voltmètre.
Le pont ne mesure-t-il que des résistances ?: Non. On place dans une branche un capteur dont la résistance dépend de la température, de la déformation ou de l'éclairement (thermistance, jauge de contrainte). Une petite variation de R devient une tension de déséquilibre — montage habituel en instrumentation.
Où ce schéma idéal cesse-t-il d'être valable ?: Aux faibles R, la résistance des fils et des contacts se voit. On passe alors au pont double de Kelvin (Thomson). La source est ici supposée parfaitement constante.

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