picoampère

Un picoampère est un billionième d'ampère, soit 10-12 A. À cette échelle, on mesure le faible filet d'électrons qui s'échappe à travers des matériaux censés bloquer entièrement le courant, ou le murmure de charge circulant sur une fine couche de poussière et d'humidité en surface. En métrologie pratique, le picoampère se situe à la frontière entre la physique théorique et la mesure industrielle réelle, où le bruit et la dérive deviennent plus difficiles à contrôler que le signal lui-même.

L'application principale est le test de la résistance d'isolement des équipements haute tension. Un câble d'alimentation, une traversée de transformateur ou un condensateur qui semble électriquement sain à des tensions normales laissera fuir des picoampères à travers ses surfaces diélectriques et son matériau en vrac. Les techniciens appliquent une tension d'essai (souvent des centaines ou des milliers de volts) à l'isolation suspecte et mesurent le courant résultant. Un câble en bon état peut laisser passer des milliampères à travers sa résistance dans une direction, mais seulement des nanoampères ou des picoampères fuyant à sa surface. Lorsque cette fuite atteint la plage des picoampères ou des nanoampères alors qu'elle était auparavant de l'ordre des femtoampères, une dégradation ou une infiltration d'humidité est suspectée.

La mesure au niveau du picoampère exige des instruments à très haute impédance d'entrée et à courant de polarisation extrêmement faible. Les voltmètres et picoampèremètres de qualité électromètre utilisent un blindage électrostatique, des entrées gardées et souvent le refroidissement de l'étage d'entrée pour réduire le bruit thermique. Les câbles de test doivent être des câbles coaxiaux à faible perte. Le temps de mesure est généralement de quelques secondes à quelques minutes par point, car l'accumulation de charge et l'absorption diélectrique se produisent lentement. La stabilité de la température est importante : un décalage de 1 degré Celsius peut entraîner un décalage des lectures de 10 % ou plus à ce niveau.

Variantes et échelles adjacentes

Le femtoampère (10-15 A) n'est mesurable que dans des conditions de laboratoire avec un appareil spécialisé ; le nanoampère (10-9 A) est courant dans les travaux sur le terrain et en laboratoire. Le microampère (10-6 A) marque le seuil au-dessus duquel la plupart des multimètres ordinaires fonctionnent de manière fiable. Le picoampère se situe dans l'intervalle où les tests industriels sont à la fois nécessaires et difficiles : suffisamment courant pour être rencontré dans les travaux d'isolation haute tension, suffisamment rare pour que les compteurs standard ne puissent pas le détecter sans effort.

Le terme vient directement du préfixe SI pico, du mot espagnol pico signifiant pic ou bec, adopté pour désigner 10-12. Il est entré en usage technique dans les années 1960, lorsque les tests de semi-conducteurs et de circuits à haute impédance sont devenus courants. Aujourd'hui, il apparaît dans les normes pour les tests de résistance d'isolement des câbles, transformateurs et équipements électriques, où les seuils sont souvent fixés dans la plage des faibles nanoampères à picoampères comme limite de réussite/échec.