Physique-Chimie · Tronc Commun
Le courant électrique continu
1Rappels du cours
Le circuit électrique
Un circuit électrique est un ensemble de composants (générateur, récepteurs, fils de connexion, interrupteur) reliés entre eux, permettant la circulation d'un courant électrique. On distingue les circuits en série (un seul chemin possible pour le courant) et les circuits en dérivation (parallèle) (plusieurs chemins possibles).
L'intensité du courant électrique
L'intensité I du courant électrique mesure le débit de charges électriques traversant une section de circuit par unité de temps. Elle se mesure en ampères (A), à l'aide d'un ampèremètre branché en série dans le circuit.
La tension électrique
La tension U (ou différence de potentiel) entre deux points d'un circuit se mesure en volts (V), à l'aide d'un voltmètre branché en dérivation (en parallèle) aux bornes du composant étudié.
Lois dans un circuit en série
Dans un circuit en série :
- l'intensité est la même en tout point du circuit : I = I₁ = I₂ = … ;
- la tension aux bornes du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes de chaque récepteur : U = U₁ + U₂ + …
Lois dans un circuit en dérivation
Dans un circuit en dérivation :
- la tension est la même aux bornes de chaque branche en dérivation : U = U₁ = U₂ = … ;
- l'intensité dans le circuit principal est égale à la somme des intensités dans chaque branche dérivée (loi des nœuds) : I = I₁ + I₂ + …
La loi d'Ohm
Pour un conducteur ohmique (résistor) de résistance R, la tension à ses bornes et l'intensité qui le traverse sont reliées par la loi d'Ohm : U = R × I, avec U en volts, I en ampères et R en ohms (Ω).
3Validation directe — QCM
Chaque question peut avoir une ou plusieurs bonnes réponses. Cochez toutes les propositions qui vous semblent justes. L'ordre des questions et des réponses change à chaque nouvelle tentative.
1. L'intensité du courant électrique se mesure à l'aide d'un ampèremètre branché :
2. Parmi les affirmations suivantes sur les circuits électriques, lesquelles sont correctes ?
3. Un conducteur ohmique de résistance R=50 Ω est traversé par un courant d'intensité I=0,2 A. La tension à ses bornes vaut :
4Entraînement
Exercice type — Examen national
Examen national — adaptéOn réalise un circuit en série comportant un générateur de tension U = 12 V et deux conducteurs ohmiques de résistances R₁ = 20 Ω et R₂ = 40 Ω.
- Rappeler la loi vérifiée par l'intensité du courant dans un circuit en série, et en déduire une expression littérale de l'intensité totale I en fonction de U, R₁ et R₂ (on admettra que la résistance équivalente de deux résistors en série est R₁+R₂).
- Calculer la valeur de l'intensité I qui circule dans le circuit.
- Calculer la tension U₁ aux bornes de R₁ et la tension U₂ aux bornes de R₂ (on utilisera la loi d'Ohm pour chaque résistor).
- Vérifier que U₁ + U₂ = U, conformément à la loi des tensions dans un circuit en série.