Physique Chimie - Corrigés d exercices niveau 4 ème Exercice 12 page 82 (chapitres 2 et 3 du cours) 1)

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1 Physique Chimie - Corrigés d exercices niveau 4 ème Exercice 12 page 82 (chapitres 2 et 3 du cours) 1) + A A COM _ J ai mis la borne COM du côté de la borne négative de la pile car la valeur affichée par l ampèremètre est positive. 2) L ampèremètre indique 0,20, donc l intensité électrique est égale à 0,20 A. 3) L indication de l ampèremètre serait la même car dans un circuit en série l intensité électrique est la même en tous points. Exercice 5 page 90 (chapitre 3 du cours) a) La lampe L 3 brille comme la lampe L 2 car I 3 I 2. En effet, dans un circuit en dérivation l intensité se répartit lors d un embranchement : I 1 I 2 + I 3. De plus, commme les lampes L 2 et L 3 sont identiques, I1 se répartit de manière identiques sur les deux lampes et donc I 2 I 3. b) Il s agit d un circuit en dérivation, donc I 1 I 2 + I 3. Comme les lampes L 2 et L 3 sont identiques, I 2 I 3. Nous pouvons en déduire que : I 1 2 I 3. Donc, >, > I 3 0,16 A Exercice 7 page 91 (chapitre 3 du cours) 1) Il s agit d un circuit en dérivation donc, I 1 I 2 + I 3. Les lampes L 1, L 2 et L 3 sont identiques, donc I 2 I 3. 2) I 2 I 3 donc les lampes L 2 et L 3 brillent de la même manière. Comme I 1 est le double de I 2 ou I 3, la lampes L 1 brillera deux fois plus que les lampes L 2 et L 3. 3-a) Lorsque l on court-circuite L 3, elle n est plus parcourue par un courant électrique car celui-ci passe par le fil de connexion, donc I 3 0 A.

2 3-b) Comme L 2 est branchée en dérivation sur L 3, elle se trouve elle aussi court-circuitée et donc I 2 aussi est nulle. Exercice 15 page 100 (chapitre 3 du cours) Comme il s agit d un circuit en série, U pile U lampe + U moteur + U résistance électrique. Il s agit d un circuit en série donc, U U 1 + U 2 + U 3. Je peux en déduire : U 3 U - U 1 + U 2. Soit U ,1-3,4 U 3 2,5 V La tension aux bornes de la lampe est 2,5 volts. Exercice 18 page 100 (chapitre 3 du cours) 1) I + _ L 2 L 1 V 2) Le multimètre indique 2,36 volt car il est branché en dérivation et réglé dans la zone «V», c'est-à-dire qu il est réglé et branché en voltmètre. 3) Les lampes brillent, le circuit est donc fermé. Nous pouvons alors en déduire que l interrupteur doit lui aussi être fermé. 4) La mesure du voltmètre indique la tension aux bornes de la lampe L 1, U L1 2,36 V. Nous savons que la tension aux bornes de la pile est : U pile 4,5 V. Comme il s agit d un circuit en série, nous savons que : U pile U L1 + U L2.

3 Donc, U L2 U pile - U L1 > U L2 4,5 2,36 U L2 2,14 V La tension aux bornes de la lampe L 2 est 2,14 volts. Exercice 21 page 101 (chapitre 3 du cours) Il s agit d un circuit en série : une pile, une lampe et un moteur. Il y a deux mesures de tension : U pile et U lampe. 1) La tension aux bornes de la lampe est nulle (voltmètre a) car le circuit est ouvert. Il n y a pas de courant électrique qui circule au travers de la lampe et donc il n y a pas de tension à ses bornes. Le voltmètre b) indique la tension fournie par la pile qui délivre toujours une tension que le circuit soit ouvert ou fermé. 2-a) Comme l interrupteur est fermé, il se comporte comme un simple fil de connexion, la tension à ses bornes est nulle. 2-b) Il s agit d un circuit en série donc, U pile U lampe + U moteur. Je peux en déduire : U moteur U pile - U lampe Soit, U moteur 6 V 2,5 V > U moteur 3,5 V Exercice 19 page 119 (chapitre 4 du cours) Le graphique représente la relation : U R I. a) La droite est à une distance de 2,3 cm par rapport à l abscisse 10 ma. D après l échelle, je peux en déduire la valeur de la tension correspondante. Distance Tension 1 cm 2 V 2,3 cm x V Produit en croix : 1 cm x V 2,3 cm 2 V, > x V 4,6 V

4 b) La droite est à une distance de 4,3 cm par rapport à l ordonnée 8 V. D après l échelle, je peux en déduire la valeur de l intensité correspondante. Distance Intensité 0,5 cm 2 ma 4,3 cm x ma Produit en croix : 0,5 cm x ma 4,3 cm 2 ma,, > x ma 17,2 ma c) Je peux déduire de la relation «U R I» la valeur R correspondant aux tensions et intensités électriques de cet exemple. U 4,6 V 8 V I 10 ma 17,2 ma 4, Ω 8 17, Ω Je déduis de ces calculs que la valeur de la résistance électrique doit être 470 Ω, la valeur la plus approchante. Exercice 20 page 119 (chapitre 4 du cours) a) Pour tracer la caractéristique du conducteur, j ai défini les échelles suivantes : 1 cm 1 V ; 1,5 cm 1 ma.

5 Tension (en V) Caractéristique d'un conducteur Intensité (en ma) Intensité (en ma) Pour placer les points (3,1 ma ; 3 V), (3,9 ma ; 4 V), (10,1 ma ; 10 V), (15,2 ma ; 15 V), il faut effectuer des calculs. Point (3,1 ma ; 3 V) : Intensité Distance 1 ma 1,5 cm 3,1 ma x cm Produit en croix : 1 ma x cm 3,1 ma 1,5 cm Donc, $, %&, '% De même, pour le point (3,9 ma ; 4 V) : $,( %&, '% soit, x cm 4,7 cm soit, x cm 5,9 cm De même, pour le point (10,1 ma ; 10 V) : $, %&, '% soit, x cm 15,2 cm De même, pour le point (15,2 ma ; 15 V) : $, %&, '% soit, x cm 22,8 cm

6 b) A partir de la courbe, je peux déterminer plusieurs couples de coordonnées appartenant à cette courbe. Je choisis des valeurs élevées pour avoir un résultat plus précis : le point de coordonnée (21,6 ma ; 10 V). Nous pouvons alors déduire la valeur de la résistance électrique du conducteur utilisé : U R I > ) Soit,,* +, > R 463 Ω Le conducteur a une résistance de 0,463 k Ω. Exercice 22 page 119 (chapitre 4 du cours) Il s agit d un circuit en série (pile, lampe, conducteur ohmique) donc, U pile U lampe + U conducteur ohmique. Pour déterminer la résistance électrique nécessaire pour la lampe éclaire normalement, nous devons connaitre l intensité qui parcourt le circuit et la tension aux bornes du conducteur ohmique. Nous en déduirons alors la valeur de R d après la relation U R I. L intensité qui parcourt le circuit est 60 ma car c est l intensité que peut supporter la lampe. Sachant qu il s agit d un circuit en série, nous allons déduire la tension aux bornes du conducteur ohmique de la relation suivante : U pile U lampe + U conducteur ohmique U conducteur ohmique U pile - U lampe Soit, U conducteur ohmique 15 V 6 V U conducteur ohmique 9 V Nous pouvons alors déduire la valeur de la résistance électrique du conducteur ohmique : U R I > ) Soit, ( * +, R 150 Ω Si on branche directement la lampe sans résistance de protection, celle-ci grillerait. En effet, la tension aux bornes de la lampe serait celle délivrée par la pile, soit 15 V, une tension supérieure à la valeur nominale de 6 V. L intensité électrique qui traverserait la lampe serait donc plus grande que 60 ma.