Fiche de révision : Circuit électrique en seconde

📋 Plan du Cours

1. Constitution d’un circuit électrique
2. Mailles, nœuds et branches
3. Circuits en série et dérivation
4. Générateur et tension électrique
5. Intensité et sens des courants
6. Signe et loi des mailles
7. Loi des nœuds et loi d’Ohm
8. Caractéristiques et fonctionnement

📖 1. Constitution d’un circuit électrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Circuit électrique : Association de dipôles comprenant au moins un générateur et au moins un récepteur, tous connectés entre eux pour permettre la circulation du courant.
• Dipôle : Un dipôle est un élément électrique possédant deux bornes et pouvant être connecté dans un circuit.

📖 2. Mailles, nœuds et branches

🔑 Notions clés & Définitions

• Maille : Ensemble de dipôles connectés de manière à former une boucle.
• Nœud : Point du circuit électrique auquel sont connectés au moins trois dipôles différents.
• Branche : Portion de circuit située entre deux nœuds, dans laquelle les dipôles sont branchés les uns à la suite des autres.

💡 Astuce mémo

Visualiser le circuit comme un réseau : les nœuds sont les carrefours, les branches les routes et les mailles les boucles.

📖 3. Circuits en série et dérivation

★ À maîtriser

📌 Un circuit en série comporte une seule maille et tous ses dipôles sont connectés les uns à la suite des autres, tandis qu’un circuit en dérivation comporte au moins deux mailles.

Compléments

• Un circuit en série peut être constitué d’une pile et d’une lampe, ou d’un générateur, d’une résistance et d’une diode électroluminescente montés dans une seule maille.

• Dans un circuit en dérivation, les différentes mailles partagent des portions du circuit et peuvent contenir séparément un générateur, une lampe ou un moteur.

💡 Astuce mémo

Série = une seule boucle ; dérivation = plusieurs boucles.

📖 4. Générateur et tension électrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Générateur : Dipôle qui produit une tension électrique entre ses bornes, qualifiées de positive et de négative, même lorsqu’il est isolé.
• Tension électrique : Grandeur physique qui s’exprime entre deux points d’un circuit, généralement les bornes d’un dipôle.

📝 Points essentiels

📌 Les tensions aux bornes de dipôles branchés en dérivation sont égales.

💡 Astuce mémo

Le générateur crée une tension ; dans un circuit fermé, cette tension met les charges en mouvement.

📖 5. Intensité et sens des courants

🔑 Notions clés & Définitions

• Intensité électrique : Grandeur qui exprime le débit du courant électrique en un point donné du circuit, se note I et s’exprime en ampères, de symbole A.

📝 Points essentiels

📌 Dans le circuit extérieur, le courant électrique circule de la borne positive du générateur vers sa borne négative.

📌 Dans un circuit en série, l’intensité du courant est la même en tout point du circuit.

📖 6. Signe et loi des mailles

★ À maîtriser

📌 Pour déterminer le signe d’une tension dans une maille, on choisit un sens de parcours et une tension orientée dans le même sens est comptée positivement, tandis qu’une tension orientée en sens opposé est comptée négativement.

📌 Dans une même maille, la somme algébrique de toutes les tensions est nulle.

Compléments

📌 Les tensions orientées en sens inverses vérifient $U_{AB}=-U_{BA}$.

• 🔄 Pour appliquer la loi des mailles, il faut:
  1. choisir la maille étudiée
  2. fixer un sens de parcours
  3. déterminer le signe de chaque tension
  4. écrire leur somme algébrique nulle

💡 Astuce mémo

Choisir la maille, orienter le parcours, attribuer les signes, sommer les tensions.

📖 7. Loi des nœuds et loi d’Ohm

★ À maîtriser

📌 Dans un nœud, la somme des intensités des courants entrants est égale à la somme des intensités des courants sortants.

📐 Formule - Pour un dipôle ohmique de résistance R, la loi d’Ohm s’écrit $U=R\times I$, avec U en volts, R en ohms et I en ampères.

Compléments

• Si un courant d’intensité I₁ entre dans un nœud et que deux courants d’intensités I₂ et I₃ en sortent, la loi des nœuds donne $I_1=I_2+I_3$.

📖 8. Caractéristiques et fonctionnement

🔑 Notions clés & Définitions

• Caractéristique d’un dipôle : Graphique représentant la tension à ses bornes en fonction de l’intensité du courant, avec l’intensité en abscisse et la tension en ordonnée.
• Point de fonctionnement : Couple de valeurs de tension et d’intensité correspondant au fonctionnement d’un récepteur lorsqu’il est connecté aux bornes d’un générateur.

★ À maîtriser

• La caractéristique d’un dipôle ohmique est une droite croissante passant par l’origine, dont le coefficient directeur est égal à la résistance.

• 🔄 Pour déterminer le point de fonctionnement, il faut: tracer la caractéristique du récepteur, tracer la caractéristique du générateur sur le même graphique, déterminer leur point d’intersection, lire les coordonnées de ce point

Compléments

• La caractéristique d’un générateur est une droite décroissante qui ne passe pas par l’origine.

💡 Astuce mémo

Le récepteur a une caractéristique croissante ; le générateur a une caractéristique décroissante.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des circuits