QCM : Circuit électrique en seconde (21 questions)

Explication

Un circuit électrique doit associer au moins un générateur et au moins un récepteur connectés entre eux afin de permettre la circulation du courant. Une simple association de conducteurs ne suffit pas à constituer un tel circuit.

Explication

Un dipôle est un élément électrique muni de deux bornes, ce qui permet son branchement dans un circuit. Un point de connexion ou un élément à trois bornes ne correspond pas à cette définition.

Explication

Une maille est un ensemble de dipôles connectés de manière à former une boucle fermée. Une portion entre deux nœuds définit une branche, tandis qu’un élément à deux bornes est un dipôle.

Explication

Un nœud est un point du circuit auquel sont connectés au moins trois dipôles différents. Une connexion entre deux dipôles constitue un simple point de connexion et ne suffit pas à définir un nœud.

Explication

Une branche est une portion située entre deux nœuds, dans laquelle les dipôles sont branchés les uns à la suite des autres. Une boucle correspond à une maille, et un point réunissant au moins trois dipôles correspond à un nœud.

Explication

Un circuit en série forme une seule maille et ses dipôles sont placés les uns à la suite des autres. Un circuit en dérivation comporte au moins deux mailles, contrairement à l’affirmation selon laquelle il n’en aurait qu’une.

Explication

Dans un circuit en dérivation, plusieurs mailles partagent des portions du circuit et peuvent contenir séparément un générateur, une lampe ou un moteur. La présence d’une seule maille avec des dipôles successifs caractérise plutôt un circuit en série.

Explication

Un générateur produit une tension électrique entre ses bornes, qui sont qualifiées de positive et de négative, même lorsqu’il est isolé. L’intensité n’est pas la propriété définissant un générateur isolé, car elle décrit un débit en un point du circuit.

Explication

La tension est une grandeur définie entre deux points d’un circuit, souvent les bornes d’un dipôle. La mesure en un point correspond plutôt à l’intensité du courant, ce qui constitue une confusion fréquente.

Explication

Des dipôles branchés en dérivation ont leurs bornes reliées aux mêmes nœuds, donc les tensions à leurs bornes sont égales. Le fait que les courants se répartissent dans plusieurs branches ne rend pas les tensions opposées.

Explication

L’intensité exprime le débit du courant électrique en un point donné et se note $I$ ; son unité est l’ampère, de symbole $A$. La tension, et non l’intensité, s’exprime entre deux points et se mesure en volts.

Explication

Dans le circuit extérieur, le courant circule de la borne positive du générateur vers sa borne négative. Le sens inverse concerne la circulation interne au générateur dans le modèle conventionnel, et non le circuit extérieur.

Explication

Dans un circuit en série, le courant ne se divise pas en plusieurs branches ; son intensité est donc la même en tout point. La présence de plusieurs dipôles en série ne provoque pas une diminution progressive de cette intensité.

Explication

Une tension orientée dans le même sens que le parcours est positive, tandis qu’une tension orientée en sens opposé est négative. Le signe dépend donc de l’orientation relative à la maille parcourue, et non de l’intensité.

Explication

La loi des mailles affirme que la somme algébrique de toutes les tensions d’une même maille est nulle. La somme des intensités concerne la loi des nœuds, et non la loi des mailles.

Explication

La loi des nœuds impose l’égalité entre la somme des intensités dirigées vers le nœud et celle des intensités qui s’en éloignent. La tension et la résistance ne sont pas les grandeurs directement additionnées par cette loi.

Explication

Pour un dipôle ohmique, la loi d’Ohm relie la tension, la résistance et l’intensité par $U=R\times I$. L’égalité entre les courants entrants et sortants concerne la loi des nœuds, et non cette relation.

Explication

La caractéristique représente la tension aux bornes du dipôle en fonction de l’intensité du courant : l’intensité se lit sur l’axe horizontal et la tension sur l’axe vertical. La résistance n’est pas la grandeur portée sur l’un des deux axes de cette définition.

Explication

Un dipôle ohmique possède une caractéristique linéaire croissante qui passe par l’origine, et son coefficient directeur correspond à la résistance. Une droite décroissante ne passant pas par l’origine décrit plutôt la caractéristique d’un générateur.

Explication

Le point de fonctionnement associe les valeurs de tension et d’intensité effectivement obtenues lorsque le récepteur est connecté au générateur. Il ne correspond pas à une mesure réalisée avant la connexion ni à une situation particulière de circuit ouvert.

Explication

Le point de fonctionnement se trouve à l’intersection des caractéristiques du récepteur et du générateur tracées dans le même repère ; ses coordonnées donnent la tension et l’intensité. La tension à vide ou la tension maximale ne fournit pas à elle seule le point de fonctionnement.