Chapitre II Lois électriques dans les circuits en série I] Les valeurs de l intensité du courant et de la tension électrique varient-elles en changeant l ordre des dipôles? TP n 3 : L ordre des dipôles a-t-il une importance sur les valeurs de l intensité du courant et de la tension électrique? Buts du TP : - Questionner, identifier un problème, formuler une hypothèse - Mettre en œuvre un protocole expérimental - Mesurer (lire une mesure, estimer la précision d une mesure, optimiser les conditions d une mesure) La valeur de l intensité du courant varie-t-elle selon l ordre des dipôles? 1) D après toi, la valeur de l intensité dépend-elle de l ordre des dipôles? 2) Ecris ci-dessous la liste de matériel que tu vas utiliser pour justifier ta réponse. La pile, deux lampes 3,5 et 6, l ampèremètre, l interrupteur et 5 fils électriques. 3) Combien d expériences et de mesures de l intensité vas-tu réaliser? Explique en quelques mots ta façon de procéder pour répondre à cette question? On va réaliser un 1 er montage dans lequel on mesure l intensité du courant électrique. On inverse l ordre des dipôles et on mesure à nouveau l intensité du courant au même endroit dans le circuit. Schéma des expériences : 3,5 : 6 Résultats I = 0,08 I = 0,08 Conclusion : Comme les valeurs des intensités sont identiques dans les deux montages, on en conclut que les valeurs des intensités du courant ne dépendent pas de l ordre des dipôles dans un circuit en série.
Les valeurs des tensions électriques varient-elles selon l ordre des dipôles? 1) D après toi, les valeurs des tensions dépend-elle de l ordre des dipôles? 2) Ecris ci-dessous la liste de matériel que tu vas utiliser pour justifier ta réponse. La pile, deux lampes 3,5 et 6, le voltmètre, l interrupteur et 6 fils électriques. 3) Combien d expériences et de mesures de tensions vas-tu réaliser? Explique en quelques mots ta façon de procéder pour répondre à cette question? On va réaliser 2 montages et faire 8 mesures de tensions. On mesure les valeurs des tensions aux bornes des quatre dipôles, puis on inverse l ordre des dipôles et on mesure à nouveau les valeurs des tensions à leurs bornes. Schémas des expériences : 3,5 : 6 Résultats expérimentaux U pile U U U int 4,05 0.80 3.24 fermé 0 U pile U U U int 4.03 0.78 3.26 fermé 0 Conclusion : Comme les valeurs des tensions sont pratiquement identiques dans les deux montages, on en conclut que les valeurs des tensions ne dépendent pas de l ordre des dipôles dans un circuit en série.
II] Loi de l intensité du courant dans les circuits en série TP n 4 : Détermination de la loi de l intensité du courant dans les circuits en série Buts du TP : - Questionner, identifier un problème, formuler une hypothèse - Mettre en œuvre un protocole expérimental - Mesurer (lire une mesure, estimer la précision d une mesure, optimiser les conditions d une mesure) La valeur de l intensité du courant est-elle la même dans toute la boucle ou est-elle différente entre chaque dipôle? 1) Que penses-tu de la valeur de l intensité dans un circuit en série? 2) Ecris ci-dessous la liste de matériel que tu vas utiliser pour justifier ta réponse. La pile, deux lampes de 3,5 et 6, l interrupteur et l ampèremètre et 5 fils électriques. 3) Combien d expériences et de mesures de l intensité vas-tu réaliser? Explique en quelques mots ta façon de procéder pour répondre à cette question? On mesure l intensité du courant à 4 endroits différents du circuit en déplaçant l ampèremètre et comparer les 4 valeurs obtenues. Schémas des expériences et résultats expérimentaux I = 0,06 I = 0,06 I = 0,06 I =0,06 Conclusion : Comme les valeurs des intensités sont identiques, on en conclut que l intensité du courant est la même dans toute la boucle simple.
4) Cette conclusion est-elle toujours valable si on ajoute une lampe dans le circuit en série? En ajoutant une lampe supplémentaire, la valeur de l intensité diminue mais elle reste la même dans toute la boucle simple. Enoncé de la loi de l intensité du courant dans les circuits en série Dans un circuit en série, l intensité du courant est la même dans toute la boucle. Plus la boucle contient de dipôles, plus l intensité du courant est faible. 5) Dans un circuit en série, combien de mesures de l intensité dois-tu réaliser? La place de l ampèremètre est-elle importante? Il suffit de mesurer une seule fois l intensité du courant électrique en plaçant l ampèremètre à n importe quel endroit du circuit en série. III] Loi de la tension électrique dans les circuits en série TP n 5 : Détermination de la loi de la tension électrique dans les circuits en série Buts du TP : - Questionner, identifier un problème, formuler une hypothèse - Mettre en œuvre un protocole expérimental - Mesurer (lire une mesure, estimer la précision d une mesure, optimiser les conditions d une mesure) La valeur de la tension électrique est-elle la même dans toute la boucle ou est-elle différente pour chaque dipôle? 1) Ecris ci-dessous la liste de matériel que tu vas utiliser pour justifier ta réponse. La pile, deux lampes différentes ( une de 3,5, une de 6 ), l interrupteur, le voltmètre et 6 fils électriques. 2) Combien d expériences et de mesures de tension électrique vas-tu réaliser? Explique en quelques mots ta façon de procéder.
On réalise un seul montage dans lequel on mesure les valeurs des tensions électriques aux bornes de chaque dipôle. Schémas des expériences et résultats expérimentaux U pile U pile U int.fermé U U U U int.fermé U Conclusion : Dans un circuit en série, les valeurs des tensions aux bornes de chaque dipôle sont différentes entre elles. 3) Que peux-tu conclure sur la valeur de U aux bornes d un interrupteur fermé? La valeur de la tension aux bornes d un interrupteur fermé est égale à 0. 4) dditionne les valeurs des tensions aux bornes de et. Compare à la valeur de la tension aux bornes de la pile. U + U = + =. Or U pile =. La valeur de la tension aux bornes de la pile est pratiquement égale à la somme des valeurs des tensions aux bornes des deux lampes.
5) Cette conclusion est-elle toujours valable si on ajoute une lampe dans le circuit en série précédent avec un autre générateur? ( identique à L3 ) U géné = ; U = ; U = ; U L3 = U + U + U L3 = + + = = U géné. Enoncé de la loi de la tension électrique dans les circuits en série Dans un circuit en série, la valeur de la tension aux bornes du générateur est égale à la somme des valeurs des tensions de tous les dipôles branchés dans la boucle simple. 6) Dans un circuit en série, combien de mesures de tensions dois-tu réaliser? Je dois mesurer les valeurs des tensions aux bornes de chaque dipôle. Remarque : Lorsque deux dipôles sont identiques dans un circuit en série, les valeurs des tensions à leurs bornes sont les mêmes. ( ex : U = U L3 car L 1 et L 3 sont identiques ).