Fiche de révision : Circuits électriques et capteurs

📋 Plan du Cours

1. Organisation des circuits électriques
2. Intensité et tension électriques
3. Lois des circuits électriques
4. Caractéristique électrique d’un dipôle
5. Capteurs et signaux électriques

📖 1. Organisation des circuits électriques

🔑 Notions clés & Définitions

• Dipôle : Élément d’un circuit électrique qui possède deux bornes.
• Nœud : Connexion reliant au moins trois dipôles entre eux.
• Maille : Chemin fermé qui ne comporte pas forcément de générateur.

★ À maîtriser

• Un circuit électrique contient au moins un générateur, un récepteur et des fils de connexion.

📌 Des dipôles sont en série s’ils appartiennent à la même maille et qu’il n’y a aucun nœud entre eux ; ils sont en dérivation si leurs bornes sont connectées aux deux mêmes nœuds.

📌 Un générateur est un dipôle actif, comme une pile, tandis qu’un récepteur est un dipôle passif, comme une lampe ou une résistance.

Compléments

• Dans un générateur, les orientations de la tension et de l’intensité sont dans le même sens, tandis que dans un récepteur elles sont opposées.

📖 2. Intensité et tension électriques

🔑 Notions clés & Définitions

• Intensité du courant : Grandeur notée I et exprimée en ampères (A), qui quantifie le nombre d’électrons traversant un fil ou un dipôle en une seconde.
• Tension électrique : Grandeur notée U et exprimée en volts (V), qui caractérise une différence d’état électrique entre deux points d’un circuit.

★ À maîtriser

• L’intensité se mesure avec un ampèremètre placé en série, qui possède les bornes mA et COM.

• La tension se mesure avec un voltmètre placé en dérivation, qui possède les bornes V et COM.

Compléments

• Les électrons sont les porteurs de charge mis en mouvement par le générateur.

💡 Astuce mémo

L’ampèremètre s’insère en série ; le voltmètre se branche en dérivation.

📖 3. Lois des circuits électriques

★ À maîtriser

📐 Formule - Pour un dipôle, la loi d’Ohm s’écrit $U = RI$, où U est la tension en volts, R la résistance en ohms (Ω) et I l’intensité en ampères.

📐 Formule - La loi des nœuds affirme que $I_1 + I_2 = I_3 + I_4$ : la somme des courants entrant dans un nœud est égale à la somme des courants qui en sortent.

📌 Selon la loi des mailles, la somme des tensions des dipôles le long d’une maille est nulle, soit 0 V.

Compléments

• La résistance se mesure avec un multimètre réglé en mode ohmmètre, branché sur les bornes Ω et COM.

📖 4. Caractéristique électrique d’un dipôle

🔑 Notions clés & Définitions

• Caractéristique d’un dipôle : Courbe obtenue en faisant varier I et en mesurant U, ou inversement.

★ À maîtriser

• Pour une résistance, aussi appelée résistor, la caractéristique peut être modélisée par une fonction linéaire représentée par une droite passant par l’origine.

Compléments

• La caractéristique d’un dipôle peut s’écrire U = f(I), ou inversement.

📐 Formule - Une fonction linéaire s’écrit $y = ax$ ; pour la caractéristique U = f(I), y correspond à U et x correspond à I.

💡 Astuce mémo

Pour un résistor, la caractéristique U en fonction de I est une droite qui part de l’origine.

📖 5. Capteurs et signaux électriques

🔑 Notions clés & Définitions

• Capteur : Dispositif qui transforme une grandeur physique mesurable en une grandeur exploitable par un logiciel, généralement une tension électrique.

★ À maîtriser

📌 Un signal analogique est composé d’une infinité de valeurs, tandis qu’un signal numérique est obtenu par le capteur à partir du signal analogique afin de permettre sa transmission et son analyse.

Compléments

• Une photorésistance est un capteur d’éclairement.

• Une thermistance est un capteur de température.

💡 Astuce mémo

Une grandeur physique mesurée → une grandeur exploitable, généralement une tension.