LE CIRCUIT EN SERIE ET LE CIRCUIT AVEC DERIVATIONS. Le schéma d un montage de deux lampes en série.

Transcription

1 LE CIRCUIT EN SERIE ET LE CIRCUIT EC DERITIONS Dans certains cours d'électricité, on justifie le montage en série par la phrase suivante : les s se suivent. Ce qui est évident dans le montage suivant : Le schéma d un montage de deux s en série. Et laisse perplexe devant le montage suivant qui possède des dérivations : La est montée en dérivation aux bornes de la. On explique la différence entre circuit série et en dérivation à l'aide du trajet du courant électrique, matérialisé sur les schémas par des flèches de couleur. S'il y a plusieurs courants, tracez des flèches de couleurs différentes. Le circuit en série : Le circuit avec des dérivations (en parallèle) : Le courant part du + du. Il traverse la première. Il ressort de la première, puis rentre dans la deuxième. Il ressort de la deuxième puis revient au. Une seule boucle fermée. Il n'y a qu'un seul courant qui alimente deux s l'une à la suite de l'autre. Un courant pour deux s : les s brillent faiblement. Chaque est reliée directement au + et au - du. Le courant qui traverse la première ne traverse pas la deuxième. Une ou plusieurs dérivations. Le produit deux courants pour alimenter deux s. Chaque a son propre courant. Il y a deux courants pour deux s : les s brillent normalement.

2 L INTENSITE DU COURNT ELECTRIQUE ) Définition : L intensité d un courant électrique, c est la quantité d électricité qui traverse un appareil électrique en une seconde. L unité d intensité est l ampère (). Conversion : m = 0,00 m = 0-3 ) La mesure de l intensité dans un montage simple : L ampèremètre est l appareil qui mesure l intensité. Il doit être traversé par le courant qu il mesure. On le monte en série avant ou après l appareil que l on étudie. Le courant entre dans l ampèremètre par la borne positive (0 ) et ressort par la borne négative (COM ou commune). On règle l ampèremètre sur le calibre 0, en courant continu (DC ou =). Expérience : la mesure du courant qui sort du et qui entre dans la : Le montage pour mesurer l intensité du courant sortant du. I Le schéma correspondant. I est l intensité du courant qui sort du. Expérience : la mesure du courant qui sort de la et qui revient au

3 Le montage pour mesurer l intensité du courant revenant au. IL Le schéma idoine. I L est l intensité du courant qui ressort de la. Mesures : I = 0,5 I L = 0,5 L intensité qui traverse la I L est égale à l intensité qui traverse le I. I = I L () () C est le même courant qui fait le tour complet du circuit donc l intensité est la même partout. L intensité du courant qui traverse la est égale à l intensité du courant produit par le. Le courant ne s use pas lorsqu il traverse la : l intensité qui ressort de la est la même que celle qui est entrée dans la.

4 L INTENSITE DNS UN CIRCUIT EN SERIE ) Expériences : La mesure de l intensité du courant qui sort du. I Le schéma qui correspond. I est l intensité du courant produit par le.

5 0 0.3 La mesure de l intensité du courant qui sort de la. I Le schéma correspondant. I est l intensité du courant traversant la numéro.

6 0 0.3 La mesure de l intensité du courant qui sort de la. I Le schéma correspondant. I est l intensité du courant traversant la numéro.

7 ) Conclusion : I I I Le schéma d un circuit de deux s en série. Il n y a qu un seul courant pour deux s, donc c est un circuit en série. Dans un circuit en série le courant part de la borne positive (+) du. Il traverse la première. Il traverse ensuite la deuxième avant de revenir à la borne négative (-) du. Dans un circuit en série, le même courant fait tout le tour du circuit. Quelle que soit la position de l ampèremètre, on mesure donc la même intensité partout, car on mesure toujours le même courant. Mesures : I = 0,3 I = 0,3 I = 0,3 Dans un circuit en série, l intensité est la même partout. Formule : I = I = I () () () Remarques : L intensité mesurée est plus faible que s il n y avait qu une seule. Chaque éclaire plus faiblement que si elle était toute seule dans le circuit. Si les s sont très différentes, il se peut qu une brille plus faiblement que l autre, malgré le fait que le courant qui les traverse est le même.

8 L INTENSITE DNS UN CIRCUIT COMPORTNT DES DERITIONS ) Expériences : 0. La mesure de l intensité du courant qui sort du. I Le schéma correspondant. I est l intensité du courant produit par le.

9 0 0.5 La mesure de l intensité du courant sortant de la. I Le schéma correspondant. I est l intensité du courant traversant la numéro

10 La mesure de l intensité du courant sortant de la. I Le schéma correspondant. I est l intensité du courant traversant la numéro.

11 ) Conclusion : I pour l intensité du, I pour l intensité de la et I pour l intensité de la. I I I Le schéma d un circuit de deux s en parallèle. La est branchée en dérivation aux bornes de la. Chaque est branchée directement au plus et au moins du. Dans un circuit en parallèle, le produit deux courants : - le premier courant traverse la numéro et revient directement au sans traverser la numéro. - le deuxième courant traverse la numéro et revient directement au sans traverser la numéro. Chaque a son propre courant. Il y a deux courants pour deux s, donc c est un circuit en parallèle. Mesures : I =, I = 0,5 I = 0,7 Dans un circuit en parallèle, l intensité que produit le est égale à la somme des intensités qui traversent les s. Formule : I = I + I () () ()

12 L TENSION UX BORNES D UN PPREIL ELECTRIQUE ) Définition : La tension aux bornes d un appareil électrique, c est la différence d état électrique qui existe entre l entrée et la sortie de l appareil électrique. Elle se note U. L unité de tension est le volt (). Conversion : m = 0,00 m = 0-3 Entrée Sortie U L = ) Mesurer une tension : C est le voltmètre qui mesure la tension. La tension de cette (U L ) vaut 5 volts. On le branche en dérivation (parallèle) aux bornes de l appareil dont on veut connaître la tension : un fil à l entrée de l appareil et l autre fil à la sortie de l appareil. La borne positive se branche du côté positif, et la borne négative du côté négatif de l appareil électrique. On règle le voltmètre sur le calibre 0, en courant continu (DC ou =). Entrée U L + - Sortie oici comment mesurer la tension de la (U L ). 3) La mesure de la tension d un (ou d une pile) à vide Le dessin du montage.

13 U = Le schéma correspondant. Conclusion : le possède une tension à vide, même s il ne produit pas de courant électrique. 4) La mesure de la tension d un récepteur (la ) à vide Le dessin du montage. U = 0 L Le schéma correspondant. Conclusion : le récepteur a une tension nulle lorsqu il n est pas branché dans un circuit. Il se contente de recevoir le courant électrique que fait circuler le. 5) La mesure de la tension dans un circuit simple : Lampe Le dessin du montage pour mesurer la tension du.

14 Lampe Le dessin du montage pour mesurer la tension de la. Entrée U = Sortie U L = Le schéma montrant les deux tensions. Observation : La tension est la même aux bornes de la et aux bornes du. Conclusion : le impose sa tension à la. U = U L () ()

15 ) Rappel : DPTER LES TENSIONS C est le (pile, alimentation stabilisée ) qui impose sa tension au récepteur (, moteur électrique ). ) dapter le récepteur à la tension du : Lorsque la tension aux bornes d un appareil électrique est supérieure à la tension qu il peut supporter, on parle de survoltage ou surtension. Une tension trop forte peut détériorer l appareil électrique et le circuit. Lorsque le fournit la bonne tension dont le récepteur a besoin pour fonctionner dans les meilleures conditions, on parle d adaptation. (Exemple : une de volts est adaptée à une batterie d automobile de volts.) Lorsque la tension aux bornes d un appareil électrique est inférieure à la tension qu il demande pour fonctionner normalement, on parle de sous voltage ou sous tension. L appareil fonctionne mal ou pas du tout. 3) dapter la à la tension du : Les tensions L adaptation de la La quantité de lumière La couleur de la lumière La durée de vie de la U > U L La est survoltée. (surtension) La éclaire fortement. La lumière est très Blanche. La s use très vite : elle dure moins de 000 h. U = U L La est adaptée au. La quantité de lumière est moyenne. La lumière est blanche. La durée de vie moyenne d une est d environ 000 h. U < U L La est sous-voltée. (sous-tension) La éclaire faiblement. La lumière est Orangée. La dure longtemps : plus de 000 h. U : c est la tension du (de la pile par exemple). U L : c est la tension nominale d emploi de la. (La tension dont la a besoin pour fonctionner correctement.)

16 L TENSION DNS UN CIRCUIT COMPRENNT UN INTERRUPTEUR ) Expérience : L'interrupteur (Key) Lampe Le dessin du montage pour mesurer la tension du Le La L'interrupteur Le dessin du montage pour mesurer la tension de l interrupteur Le L'interrupteur La Le dessin du montage pour mesurer la tension de la.

17 U K = 0 K Entrée U = Sortie U L = Le schéma montrant les trois tensions (interrupteur fermé). ppuyez sur l interrupteur pour que la brille. Mesurez la tension aux bornes du. Reportez la valeur lue dans le tableau ci-dessous. Effectuez la même mesure pour la et enfin l interrupteur. Relâchez l interrupteur pour que la ne brille plus. Effectuez à nouveau les trois mesures de tension et reportez les valeurs dans le tableau. La tension Le courant passe. Le circuit est fermé. K= Le courant ne passe pas. Le circuit est ouvert. K=0 ux bornes du () ux bornes de la (L) ux bornes de l interrupteur (K) U = U L = U K = 0 U = U L = 0 U K = ) Conclusion : Lorsque le courant ne circule pas, la tension du se retrouve aux bornes de l interrupteur. La a une tension nulle et ne brille pas. Lorsque le courant circule, la tension du se retrouve aux bornes de la. L interrupteur a une tension nulle.

18 L TENSION DNS UN CIRCUIT EN SERIE ) Expérience : Le dessin du montage pour mesurer la tension du Le dessin du montage pour mesurer la tension aux bornes de la Le dessin du montage pour mesurer la tension aux bornes de la.

19 U =,60 U = U + U = U =,40 ) Conclusion : Le schéma qui montre les différentes tensions. Dans un circuit en série, le alimente le groupement des deux s qui se suivent. La tension du se retrouve aux bornes du groupement de ces deux s. Dans un circuit en série, la tension du se répartit entre les deux s (pas forcément moitié / moitié). Dans un circuit en série, la tension du est égale à la somme des tensions des s. Formule : U = U + U () () ()

20 L TENSION DNS UN CIRCUIT COMPORTNT DES DERITIONS ) Expérience : Le dessin du montage pour mesurer la tension du Le dessin du montage pour mesurer la tension aux bornes de la Le dessin du montage pour mesurer la tension aux bornes de la.

21 U = U = U = ) Conclusion : Le schéma qui montre les différentes tensions. Dans un circuit en parallèle, chaque est traversée par son propre courant. Le courant qui traverse une ne traverse pas l autre. Dans un circuit en parallèle, chaque est branchée directement au plus et au moins du. La tension du se retrouve donc aux borne de chacune des s. Dans un circuit en parallèle, les tensions sont les mêmes partout. U = U = U () () () Deux appareils branchés en dérivation (l un aux bornes de l autre) possèdent la même tension. BILN SUR LES MESURES ELECTRIQUES Le circuit en série. Un seul courant traverse tous les appareils les uns à la suite des autres. L intensité (). Elle se mesure avec un ampèremètre monté en série. I = I = I () () () L intensité est la même à chaque endroit du circuit. La tension (). Elle se mesure avec un voltmètre monté en dérivation (parallèle) U = U + U () () () On ajoute la tension des s pour obtenir la tension du. Le circuit avec dérivations (en parallèle). Chaque appareil monté en dérivation possède son propre courant. I = I + I () () () On ajoute les intensités des s pour obtenir l intensité produite par le. U = U = U () () () La tension est la même aux bornes de chacun des appareils.