QCM : Circuits électriques fondamentaux — 18 questions

Explication

Un circuit électrique comprend au moins un générateur, un récepteur et des fils qui les relient. Un interrupteur peut s’y ajouter, mais il ne fait pas partie des éléments indispensables mentionnés ici.

Explication

Un dipôle est défini par la présence de deux bornes permettant son raccordement au circuit. Le nombre de générateurs, de branches reliées ou la fonction énergétique ne constitue pas le critère de définition.

Explication

Le courant correspond au déplacement de particules chargées dans un conducteur sous l’action du générateur. La différence d’état électrique décrit la tension, et non le courant.

Explication

Le sens conventionnel du courant extérieur est orienté du pôle positif vers le pôle négatif du générateur. Le déplacement des électrons métalliques se fait en sens opposé, ce qui explique la confusion fréquente.

Explication

Les dipôles d’un circuit en série appartiennent à une seule boucle, donc son ouverture interrompt le fonctionnement de tous les récepteurs. Des fonctionnements indépendants caractérisent plutôt une association en dérivation.

Explication

En dérivation, les dipôles sont répartis dans des boucles différentes, ce qui permet à chacun de fonctionner indépendamment des autres. La présence d’une seule boucle commune décrit une association en série.

Explication

Un nœud est un point de jonction auquel aboutissent au moins trois fils électriques. Une partie comprise entre deux nœuds correspond plutôt à une branche.

Explication

Une branche est la portion de circuit comprise entre deux nœuds consécutifs. Un point de jonction est un nœud, tandis qu’un parcours fermé est une maille.

Explication

Une maille est un parcours fermé constitué de branches, sans repasser deux fois par le même point, et elle peut ne pas contenir le générateur. Une portion entre deux nœuds est une branche, tandis qu’un point de jonction est un nœud.

Explication

L’intensité, notée $I$, caractérise le débit des charges électriques et se mesure en ampères. La différence d’état électrique entre deux points correspond à la tension, notée $U$ et exprimée en volts.

Explication

L’ampèremètre doit être traversé par le courant de la branche, ce qui impose un branchement en série. Le branchement en dérivation aux bornes d’un dipôle concerne le voltmètre.

Explication

La loi d’unicité affirme que l’intensité reste identique en tout point d’une même branche. L’égalité entre intensités arrivantes et sortantes décrit la loi des nœuds, tandis que l’égalité des tensions concerne des branches en dérivation.

Explication

La loi des nœuds impose que la somme des intensités qui arrivent soit égale à la somme de celles qui repartent, d’où $I_G = I_L + I_M$. Les deux intensités quittant le nœud s’additionnent donc pour équilibrer l’intensité entrante.

Explication

Deux intensités mesurées en différents points d’une même branche ont la même valeur, ce qui permet d’écrire $I_G = I'_G$. La présence d’un nœud ou de branches en dérivation renvoie à d’autres relations électriques.

Explication

La tension $U$ caractérise une différence d’état électrique entre deux points et s’exprime en volts. Le débit des charges électriques correspond à l’intensité $I$, mesurée en ampères.

Explication

Dans la convention générateur-récepteur, la flèche de tension du générateur suit le sens du courant, tandis que celle du récepteur lui est opposée. Cette distinction dépend donc du rôle électrique du dipôle.

Explication

Le voltmètre compare les états électriques de deux points et se branche donc en dérivation aux bornes du dipôle. Un branchement en série est utilisé pour mesurer une intensité avec un ampèremètre.

Explication

Des dipôles branchés en dérivation ont la même tension à leurs bornes, donc $U_G = U_L = U_M$. Une somme algébrique nulle correspond à la loi des mailles et ne décrit pas directement l’unicité des tensions en dérivation.