QCM : Bases de l’électricité en régime continu — 23 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle description définit le mieux le courant électrique ?

Un déplacement collectif de charges porté par des porteurs de charge
Une accumulation locale de charges entre deux points du circuit
Une énergie électrique fournie par un composant du circuit
Une différence de potentiel provoquant la circulation des charges

Un déplacement collectif de charges porté par des porteurs de charge

Explication

Le courant électrique correspond au déplacement d’ensemble de charges électriques transportées par des porteurs de charge. La tension désigne plutôt la cause permettant la circulation des charges, et non leur déplacement lui-même.

2. Entre deux points A et B, quelle relation et quelle unité correspondent à la tension électrique ?

U=UAUBU = \frac{U_A}{U_B}, exprimée en ohms
U=UA−UBU = U_A - U_B, exprimée en volts
U=UB−UAU = U_B - U_A, exprimée en coulombs
U=UA+UBU = U_A + U_B, exprimée en ampères

$$U = U_A - U_B$$, exprimée en volts

Explication

La tension entre A et B se calcule par U=UA−UBU = U_A - U_B et s’exprime en volts. L’ampère est l’unité de l’intensité, tandis que le coulomb mesure une charge électrique.

3. Un courant transporte une charge de 12 C en 3 s. Quelle est son intensité ?

9 A
36 A
4 A
15 A

4 A

Explication

L’intensité se calcule avec I=ΔQΔtI = \frac{\Delta Q}{\Delta t}, donc I=123=4 AI = \frac{12}{3} = 4\ \mathrm{A}. Multiplier la charge par la durée conduirait à une grandeur qui ne représente pas l’intensité.

4. Qu’est-ce qu’un dipôle électrique ?

Un composant électrique possédant deux pôles
Un ensemble de charges circulant dans un conducteur
Un point du circuit reliant au moins trois branches
Un composant qui fournit de l’énergie au circuit

Un composant électrique possédant deux pôles

Explication

Un dipôle est défini par la présence de deux pôles permettant son branchement dans un circuit. Un nœud est, lui, un point où se rejoignent au moins trois branches.

5. Dans un dipôle en régime permanent, comment se comparent les intensités du courant entrant et du courant sortant ?

Elles sont nulles, car les charges restent immobiles dans le dipôle
L’intensité sortante est supérieure, car le dipôle crée des charges
L’intensité entrante est supérieure, car le dipôle stocke des charges
Elles sont égales, car aucune charge ne s’accumule

Elles sont égales, car aucune charge ne s’accumule

Explication

Le courant entrant est égal au courant sortant puisqu'aucune charge ne s’accumule dans le dipôle. Une différence entre ces courants impliquerait une accumulation ou une disparition de charges.

6. Quelle distinction entre un récepteur et un générateur est correcte ?

Le récepteur consomme l’énergie électrique et le générateur la fournit
Le récepteur stocke les charges et le générateur mesure leur intensité
Le récepteur transforme la tension et le générateur supprime la résistance
Le récepteur fournit l’énergie électrique et le générateur la consomme

Le récepteur consomme l’énergie électrique et le générateur la fournit

Explication

Un récepteur consomme de l’énergie électrique, alors qu’un générateur en fournit au circuit. Les autres propositions confondent le rôle énergétique des composants avec le stockage ou la mesure des grandeurs électriques.

7. Dans un circuit métallique, quel est le rapport entre le sens du courant conventionnel et le déplacement des électrons ?

Ils sont perpendiculaires dans les conducteurs
Ils ont le même sens dans le circuit
Ils changent de sens selon la valeur de la tension
Ils sont de sens opposés

Ils sont de sens opposés

Explication

Le courant conventionnel est défini dans le sens opposé au déplacement des électrons. Cette convention ne dépend pas de la valeur particulière de la tension appliquée.

8. Un conducteur ohmique est soumis à une tension de 12 V et possède une résistance de 4 Ω. Quelle intensité le traverse ?

8 A
3 A
16 A
48 A

3 A

Explication

La loi d’Ohm donne I=URI = \frac{U}{R}, donc I=124=3 AI = \frac{12}{4} = 3\ \mathrm{A}. Multiplier la tension par la résistance ne correspond pas à la relation recherchée.

9. Selon la relation R=ρLSR = \rho \frac{L}{S}, quelle modification augmente la résistance d’un conducteur dont le matériau reste identique ?

Augmenter sa section en conservant la même longueur
Augmenter sa longueur en conservant la même section
Réduire sa résistivité en conservant ses dimensions
Réduire sa longueur et augmenter sa section

Augmenter sa longueur en conservant la même section

Explication

À résistivité et section constantes, la résistance est proportionnelle à la longueur selon R=ρLSR = \rho \frac{L}{S}. Une section plus grande ou une résistivité plus faible ferait au contraire diminuer la résistance.

10. Comment faut-il préparer un circuit avant de mesurer directement une résistance avec un ohmmètre ?

Mesurer simultanément la tension à ses bornes
Insérer une source de courant en série avec lui
Le maintenir sous tension pendant toute la mesure
Le mettre hors tension avant de brancher l’appareil

Le mettre hors tension avant de brancher l’appareil

Explication

Un ohmmètre mesure directement une résistance et doit être utilisé sur un circuit non alimenté. La mesure dans un circuit sous tension relève plutôt de la méthode volt-ampèremétrique.

11. Deux résistances R1R_1 et R2R_2 sont branchées en série ; quelle relation décrit correctement leur association ?

Req=R1−R2R_{eq}=R_1-R_2 et le courant se partage entre les deux résistances
Req=R1R2R1+R2R_{eq}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2} et la tension est identique aux bornes des deux résistances
Req=R1+R2R_{eq}=R_1+R_2 et le courant est identique dans les deux résistances
Req=1R1+R2R_{eq}=\frac{1}{R_1+R_2} et la tension totale est nulle

$$R_{eq}=R_1+R_2$$ et le courant est identique dans les deux résistances

Explication

En série, les résistances s’additionnent et le même courant traverse chaque élément. La formule avec le produit sur la somme correspond à deux résistances en parallèle.

12. Quelle expression permet de calculer la résistance équivalente de deux résistances R1R_1 et R2R_2 montées en parallèle ?

Req=R1−R2R_{eq}=R_1-R_2
Req=R1+R2R_{eq}=R_1+R_2
Req=R1+R2R1R2R_{eq}=\frac{R_1+R_2}{R_1R_2}
Req=R1R2R1+R2R_{eq}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}

$$R_{eq}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}$$

Explication

Pour deux résistances en parallèle, la résistance équivalente est le produit des résistances divisé par leur somme. L’addition directe est la relation propre à une association en série.

13. Une charge ΔQ\Delta Q se déplace sous une tension UU ; quelle grandeur est donnée par W=UΔQW=U\Delta Q et dans quelle unité s’exprime-t-elle ?

L’intensité du courant, en ampères
La résistance équivalente, en ohms
La puissance dissipée, en watts
L’énergie transférée, en joules

L’énergie transférée, en joules

Explication

La relation W=UΔQW=U\Delta Q donne l’énergie électrique transférée, mesurée en joules. La puissance correspond à une énergie rapportée à une durée et s’exprime en watts.

14. Une résistance est parcourue par un courant II et soumise à une tension UU ; quelle expression représente sa puissance électrique ?

P=UIP=UI
P=IUP=\frac{I}{U}
P=UIP=\frac{U}{I}
P=UΔQP=U\Delta Q

$$P=UI$$

Explication

La puissance électrique vérifie P=UIP=UI et peut aussi s’écrire P=RI2P=RI^2 ou P=U2RP=\frac{U^2}{R} pour une résistance. L’expression UΔQU\Delta Q décrit une énergie transférée, pas une puissance.

15. Dans un diviseur de tension composé de deux résistances en série, comment calculer la tension U1U_1 aux bornes de R1R_1 lorsqu’une tension totale UU est appliquée ?

U1=UR2R1+R2U_1=U\frac{R_2}{R_1+R_2}
U1=UR1R1+R2U_1=U\frac{R_1}{R_1+R_2}
U1=UR1+R2R1U_1=U\frac{R_1+R_2}{R_1}
U1=U(R1+R2)U_1=U(R_1+R_2)

$$U_1=U\frac{R_1}{R_1+R_2}$$

Explication

Dans un diviseur de tension, chaque tension partielle est proportionnelle à la résistance correspondante, d’où U1=UR1R1+R2U_1=U\frac{R_1}{R_1+R_2}. La résistance opposée R2R_2 intervient dans le calcul de U2U_2.

16. Dans un diviseur de courant formé de deux résistances en parallèle, quelle expression donne le courant I1I_1 traversant R1R_1 pour un courant total II ?

I1=IR1+R2R2I_1=I\frac{R_1+R_2}{R_2}
I1=I(R1+R2)I_1=I(R_1+R_2)
I1=IR2R1+R2I_1=I\frac{R_2}{R_1+R_2}
I1=IR1R1+R2I_1=I\frac{R_1}{R_1+R_2}

$$I_1=I\frac{R_2}{R_1+R_2}$$

Explication

Le courant dans une branche parallèle est inversement lié à sa résistance ; ainsi I1=IR2R1+R2I_1=I\frac{R_2}{R_1+R_2}. L’expression contenant R1R_1 au numérateur correspond au courant dans la branche de résistance R2R_2.

17. Quelle condition caractérise un nœud dans un réseau électrique ?

C’est une branche contenant deux dipôles en série
C’est une boucle formée par plusieurs conducteurs
C’est un point commun à au moins trois branches
C’est une source reliée à une seule résistance

C’est un point commun à au moins trois branches

Explication

Un nœud est défini comme un point commun à au moins trois branches. Une boucle fermée correspond plutôt à une maille, tandis qu’une branche relie des nœuds.

18. Quelle égalité exprime la loi des nœuds en un point de jonction ?

∑Uentrantes=∑Usortantes\sum U_{entrantes}=\sum U_{sortantes}
∑Ientrantes=∑Isortantes\sum I_{entrantes}=\sum I_{sortantes}
∑Rentrantes=∑Rsortantes\sum R_{entrantes}=\sum R_{sortantes}
∑Ientrantes=∑Usortantes\sum I_{entrantes}=\sum U_{sortantes}

$$\sum I_{entrantes}=\sum I_{sortantes}$$

Explication

La loi des nœuds affirme que la somme des courants entrants égale la somme des courants sortants. Elle porte sur les intensités, et non sur les tensions.

19. Comment définit-on une maille dans un réseau électrique ?

Un point commun à au moins trois branches
Un ensemble de branches formant un circuit fermé
Un dipôle qui impose la tension du réseau
Une branche parcourue par un courant constant

Un ensemble de branches formant un circuit fermé

Explication

Une maille est un ensemble de branches qui constitue un circuit fermé. Le point commun à plusieurs branches est un nœud, qui relève d’une autre notion des réseaux.

20. Lorsqu’on applique le théorème de superposition à un circuit comportant plusieurs générateurs, comment obtient-on le courant total dans une branche ?

On additionne les valeurs absolues des courants calculés avec tous les générateurs actifs.
On conserve tous les générateurs actifs et on additionne leurs tensions séparément.
On calcule le courant avec le générateur de plus forte tension puis on néglige les autres.
On additionne algébriquement les courants calculés avec un seul générateur actif à la fois.

On additionne algébriquement les courants calculés avec un seul générateur actif à la fois.

Explication

La superposition consiste à activer un seul générateur à la fois, à annuler les autres, puis à additionner algébriquement les courants obtenus. Additionner leurs valeurs absolues ignorerait le signe et pourrait inverser le résultat lorsque des courants circulent en sens opposés.

21. Quelle représentation équivalente le théorème de Thévenin fournit-il pour un circuit complexe vu depuis deux bornes ?

Une source de tension EthE_{th} en parallèle avec une résistance RthR_{th}.
Une source de courant INI_N en série avec une résistance RNR_N.
Une source de tension EthE_{th} en série avec une résistance RthR_{th}.
Une source de courant INI_N en parallèle avec une résistance RNR_N.

Une source de tension $$E_{th}$$ en série avec une résistance $$R_{th}$$.

Explication

Le modèle de Thévenin associe une source de tension EthE_{th} et une résistance RthR_{th} montées en série. Le modèle avec une source de courant en parallèle correspond au modèle de Norton, qui est une représentation différente.

22. Dans le modèle de Norton d’un circuit, comment détermine-t-on le courant INI_N ?

On le calcule en annulant la source de courant principale du circuit.
On le prend égal à la tension à vide entre les deux bornes.
On le prend égal au courant traversant la résistance équivalente en série.
On le prend égal au courant de court-circuit entre les deux bornes.

On le prend égal au courant de court-circuit entre les deux bornes.

Explication

Le courant de Norton INI_N est égal au courant de court-circuit mesuré entre les bornes du circuit. La tension à vide intervient dans le modèle de Thévenin, tandis que la résistance de Norton est calculée après annulation des sources.

23. Comment annule-t-on une source de tension idéale et une source de courant idéale dans l’application des théorèmes de circuits ?

La source de tension devient un circuit ouvert et la source de courant devient un court-circuit.
La source de tension devient un court-circuit et la source de courant devient un circuit ouvert.
Les deux sources deviennent des résistances nulles afin de supprimer leur influence.
Les deux sources deviennent des circuits ouverts afin d’imposer leurs valeurs à zéro.

La source de tension devient un court-circuit et la source de courant devient un circuit ouvert.

Explication

Annuler une source de tension idéale impose E=0E=0, ce qui la remplace par un court-circuit, tandis qu’annuler une source de courant impose I=0I=0, ce qui la remplace par un circuit ouvert. Inverser ces deux remplacements conduirait à des circuits équivalents incorrects.

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Mémorisez les réponses avec 49 flashcards sur Bases de l’électricité en régime continu.

Qu'est-ce que le courant électrique ?

Un déplacement d’ensemble de charges électriques.

Comment s'exprime la tension électrique entre deux points A et B ?

U=UA−UBU = U_A - U_B en volts.

Quelle est la formule de l'intensité du courant ?

I=ΔQΔtI = \frac{\Delta Q}{\Delta t}.

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