Fiche de révision : Circuits électriques et énergie

📋 Plan du Cours

1. Grandeurs électriques fondamentales
2. Relations entre tension courant résistance
3. Circuits en série et mailles
4. Circuits en parallèle et nœuds
5. Puissance énergie et capacité

📖 1. Grandeurs électriques fondamentales

🔑 Notions clés & Définitions

• Intensité électrique : Débit correspondant au déplacement des électrons d’atome en atome.
• Résistance électrique : Difficulté rencontrée par les électrons pour passer ; elle se mesure en ohms, de symbole Ω.
• Tension électrique : Différence de potentiel entre deux bornes, par exemple entre une borne positive et une borne négative.

📝 Points essentiels

• La résistance se mesure en ohms (Ω), la puissance électrique se mesure en watts (W) et la tension se mesure en volts (V).

💡 Astuce mémo

Tension et intensité entraînent la puissance, tandis que la résistance freine les électrons.

📖 2. Relations entre tension courant résistance

★ À maîtriser

📐 Formule — La tension, la résistance et l’intensité sont liées par $U = R \times I$.

📐 Formule — La puissance électrique est donnée par $P = U \times I$.

Compléments

• Pour augmenter la puissance électrique, il faut augmenter la tension ou l’intensité.

💡 Astuce mémo

URI : U = R × I

📖 3. Circuits en série et mailles

★ À maîtriser

📐 Formule — Pour deux résistances en série, la résistance équivalente est $R_{eq} = R_1 + R_2$.

📌 Dans un circuit comportant deux résistances en série, l’intensité est la même dans chaque résistance : $I = I_1 = I_2$.

📌 La loi des mailles affirme que la somme des tensions dans une maille fermée est égale à zéro.

Compléments

• Avec un générateur de 12 V et une intensité de 0,05 A traversant une résistance de 120 Ω, la tension aux bornes de cette résistance vaut $U_{R1} = 120 \times 0{,}05 = 6\ \mathrm{V}$.

💡 Astuce mémo

En série : même intensité, puis partage des tensions.

📖 4. Circuits en parallèle et nœuds

★ À maîtriser

📐 Formule — Pour deux résistances en parallèle, la résistance équivalente est $R_{eq} = \frac{R_1 R_2}{R_1 + R_2}$.

📌 Dans un circuit comportant deux résistances en parallèle, l’intensité générale est la somme des intensités de branche : $I_g = I_{R1} + I_{R2}$.

Compléments

📐 Formule — La résistance équivalente d’un montage parallèle vérifie $R_{eq} = \frac{U_g}{I_g}$.

• Deux résistances de 120 Ω en parallèle donnent une résistance équivalente de $R_{eq} = \frac{120 \times 120}{120 + 120} = 60\ \Omega$.

💡 Astuce mémo

Série : même courant ; parallèle : même tension.

📖 5. Puissance énergie et capacité

★ À maîtriser

📐 Formule — Le travail, ou l’énergie, est donné par $W = P \times t$.

📐 Formule — La charge électrique est donnée par $Q = I \times t$.

• Un wattheure vaut 3600 joules et un kilowattheure vaut 3,6 × 10^6 joules.

Compléments

📐 Formule — La durée de fonctionnement d’une batterie se calcule par $t = \frac{Q}{I}$.

• Une batterie de capacité 72 Ah fournissant une intensité de 500 A peut fonctionner pendant $t = \frac{72}{500} = 0{,}36\ h$.

💡 Astuce mémo

Puissance × temps → énergie ; capacité ÷ courant → durée.

📊 Tableaux de synthèse

Série et parallèle