Fiche de révision : Circuits électriques et loi d’Ohm

📋 Plan du Cours

1. Dipôles et récepteurs
2. Circuits en série
3. Circuits en dérivation
4. Tension électrique
5. Intensité du courant
6. Résistance électrique
7. Loi d’Ohm et effet Joule

📖 1. Dipôles et récepteurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Dipôle : Un dipôle est un élément électrique possédant deux bornes, comme un générateur, une lampe ou un interrupteur.

★ À maîtriser

📌 Dans le montage étudié, le circuit comprend quatre dipôles : un générateur, deux lampes et un interrupteur, dont les deux lampes sont les récepteurs.

Compléments

• Une pile peut être utilisée comme générateur à la place du générateur représenté dans le circuit.

📖 2. Circuits en série

📝 Points essentiels

• Dans un montage en série, les dipôles sont placés les uns à la suite des autres sur une seule boucle de courant.

📌 Dans un circuit en série, si une des deux lampes est dévissée, l’autre lampe s’éteint.

💡 Astuce mémo

Une lampe dévissée ouvre le circuit → l’autre s’éteint.

📖 3. Circuits en dérivation

🔑 Notions clés & Définitions

• Montage en dérivation : Comporte plusieurs branches reliées par des nœuds, chaque branche constituant une boucle de courant.

★ À maîtriser

📌 Dans un montage en dérivation, si une des deux lampes est dévissée, l’autre lampe continue de briller.

Compléments

📌 Dans le montage en dérivation étudié, permuter les deux lampes ne change rien au fonctionnement du circuit.

💡 Astuce mémo

Série : une seule boucle ; dérivation : plusieurs branches.

📖 4. Tension électrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Tension électrique : Égale à la tension aux bornes de chaque récepteur placé en dérivation avec lui.

★ À maîtriser

📌 Dans un circuit en série, la tension du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes des dipôles.

📐 Formule — Dans un circuit en série, la relation des tensions s’écrit $U_{pile}=U_{moteur}+U_{L1}+U_{L2}$.

Compléments

• Pour une pile de 6 V alimentant des récepteurs en dérivation, la tension aux bornes de chaque récepteur est de 6 V.

📖 5. Intensité du courant

★ À maîtriser

📌 Dans un circuit en série, l’intensité du courant est la même en tout point du circuit, même si les lampes ne brillent pas avec la même intensité.

📐 Formule — Dans un circuit en dérivation, l’intensité fournie par le générateur est égale à la somme des intensités dans les branches : $I_e=I_1+I_2+I_M$.

Compléments

• Pour un circuit en dérivation avec une intensité totale de 500 mA et deux intensités de branche de 125 mA, l’intensité dans la troisième branche vaut 250 mA.

• Dans un circuit en série où l’intensité du moteur vaut 75 mA, l’intensité dans chacune des deux lampes vaut également 75 mA.

💡 Astuce mémo

Série : intensité identique ; dérivation : intensités qui s’additionnent.

📖 6. Résistance électrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Résistor : Dipôle cylindrique portant des anneaux de couleur et s’opposant plus ou moins au passage du courant électrique.

★ À maîtriser

• La résistance est notée R et son unité est l’ohm, noté Ω. — M. George Simon OHM, 1789-1854

• Pour mesurer une résistance, on utilise un ohmmètre, c’est-à-dire un multimètre branché sur les bornes Ω et COM.

Compléments

• 🔄 La lecture des anneaux suit trois étapes:
  1. Le premier anneau donne le premier chiffre.
  2. Le deuxième anneau donne le deuxième chiffre.
  3. Le troisième anneau donne le nombre de zéros à ajouter.

💡 Astuce mémo

Un résistor cylindrique porte trois anneaux de couleur.

📖 7. Loi d’Ohm et effet Joule

🔑 Notions clés & Définitions

• Loi d’Ohm : La loi d’Ohm relie la tension U aux bornes d’un résistor, la résistance R et l’intensité I par la relation $U=R\times I$, avec U en volts, R en ohms et I en ampères.
• Effet Joule : Dégagement de chaleur dû au passage du courant électrique dans un conducteur.
• Caractéristique : Graphique ayant l’intensité en abscisse et la tension en ordonnée.

★ À maîtriser

📐 Formule — La résistance se calcule à partir de la tension et de l’intensité avec $R=\frac{U}{I}$.

📌 Dans un circuit en série, ajouter un résistor diminue l’intensité du courant, et plus la résistance est grande, plus l’intensité diminue.

Compléments

📌 La caractéristique d’un résistor est une droite passant par l’origine, ce qui montre que la tension et l’intensité sont proportionnelles.

• Dans le circuit étudié, l’intensité vaut 0,10 A sans résistor et 0,08 A avec un résistor.

• Des contractions musculaires dangereuses pour les humains apparaissent à partir de 10 mA.

• Dans un tournevis testeur, une résistance et une lampe au néon sont présentes.

💡 Astuce mémo

Le courant traverse le résistor → une tension et un dégagement de chaleur apparaissent.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des montages