QCM : Circuits linéaires en régime continu (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. La caractéristique i=f(u)i=f(u) d’un dipôle représentée sur un graphique ne passe pas par l’origine O. Comment classe-t-on ce dipôle selon cette caractéristique ?

Comme un circuit en régime continu
Comme un dipôle actif
Comme un dipôle passif
Comme un dipôle ohmique

Comme un dipôle actif

Explication

Un dipôle est actif lorsque sa caractéristique i=f(u)i=f(u) ne passe pas par l’origine; un dipôle passif, lui, a une caractéristique qui passe par O. La pente ou le régime du circuit ne détermine pas cette distinction.

2. Un interrupteur idéal est fermé dans un circuit et la tension uu est mesurée à ses bornes. Quelle valeur doit-on obtenir ?

i=0i=0
u=0u=0
u=Riu=Ri
u=Eu=E

$$u=0$$

Explication

Un interrupteur fermé impose une tension nulle à ses bornes, soit u=0u=0. La condition i=0i=0 correspond à un interrupteur ouvert; les relations avec RR ou EE concernent d’autres éléments.

3. Dans un diviseur de tension en série, R1=3R2R_1=3R_2. Quel est le rapport U1U2\frac{U_1}{U_2} ?

44
34\frac{3}{4}
13\frac{1}{3}
33

$$3$$

Explication

Les deux résistances en série sont parcourues par le même courant, donc U1U2=R1R2=3\frac{U_1}{U_2}=\frac{R_1}{R_2}=3. 13\frac{1}{3} inverse le rapport, et 34\frac{3}{4} est la fraction de la tension totale portée par R1R_1, pas le rapport U1/U2U_1/U_2.

4. Un générateur réel de tension possède E=15 VE=15\,\mathrm{V} et r=2 Ωr=2\,\Omega. Pour un courant débité de 3 A3\,\mathrm{A}, quelle est sa tension aux bornes ?

21 V21\,\mathrm{V}
9 V9\,\mathrm{V}
13,5 V13{,}5\,\mathrm{V}
15 V15\,\mathrm{V}

$$9\,\mathrm{V}$$

Explication

La relation du générateur réel de tension est u=E−riu=E-ri : u=15−(2×3)=9 Vu=15-(2\times3)=9\,\mathrm{V}. 21 V21\,\mathrm{V} ajoute au lieu de soustraire la chute interne, 15 V15\,\mathrm{V} la néglige et 13,5 V13{,}5\,\mathrm{V} n’applique pas correctement le produit riri.

5. Dans un circuit, les tensions et les intensités restent constantes au cours du temps, en dehors de tout régime transitoire. Dans quel régime se trouve-t-il ?

En régime périodique
En régime continu
En régime sinusoïdal
En régime transitoire

En régime continu

Explication

Le régime continu se caractérise par des tensions et des intensités constantes et indépendantes du temps, hors régimes transitoire, sinusoïdal ou périodique. Le régime sinusoïdal et le régime périodique impliquent une variation temporelle, tandis que le régime transitoire est exclu de cette définition.

6. Une résistance ohmique est traversée par un courant de 0,20 A0{,}20\,\text{A} et sa résistance vaut 15 Ω15\,\Omega. Avec des sens de référence tels que la tension et le courant sont concordants, quelle tension obtient-on ?

−3 V-3\,\text{V}
3 V3\,\text{V}
75 V75\,\text{V}
0,20 V0{,}20\,\text{V}

$$3\,\text{V}$$

Explication

Avec des sens de référence concordants, la loi de la résistance ohmique est u=Riu=Ri; ainsi u=15×0,20=3 Vu=15\times0{,}20=3\,\text{V}. Diviser donne une opération erronée, reprendre le courant ne tient pas compte de la résistance, et le signe négatif correspond à un autre choix de référence.

7. Pour déterminer la tension totale entre deux points d’un circuit linéaire, deux générateurs activés séparément donnent respectivement u1=5 Vu_1=5\,\text{V} et u2=−8 Vu_2=-8\,\text{V}, avec les mêmes polarités de référence. Quelle tension totale obtient-on ?

3 V3\,\text{V}
−8 V-8\,\text{V}
−3 V-3\,\text{V}
13 V13\,\text{V}

$$-3\,\text{V}$$

Explication

La tension totale est la somme algébrique des contributions obtenues séparément, soit 5+(−8)=−3 V5+(-8)=-3\,\text{V}. 13 V13\,\text{V} correspond à l’addition des valeurs absolues, −8 V-8\,\text{V} omet une contribution et 3 V3\,\text{V} traite à tort la tension négative comme positive.

8. Un générateur idéal de courant réglé à 0,8 A0{,}8\,\mathrm{A} est connecté à différentes charges. Quel courant impose-t-il ?

Une tension de 0,8 V0{,}8\,\mathrm{V}
Un courant qui dépend de la tension aux bornes
Un courant inférieur à 0,8 A0{,}8\,\mathrm{A}
Un courant de 0,8 A0{,}8\,\mathrm{A}

Un courant de $$0{,}8\,\mathrm{A}$$

Explication

Un générateur idéal de courant impose i=Ii=I, donc il fournit 0,8 A0{,}8\,\mathrm{A} quelle que soit la charge. Une tension imposée confond les deux types de générateurs, et une variation avec la tension relève du modèle réel de courant.

9. Trois résistances de 4 Ω4\,\Omega, 7 Ω7\,\Omega et 9 Ω9\,\Omega sont montées en série. Quelle est leur résistance équivalente ?

120 Ω\frac{1}{20}\,\Omega
13 Ω13\,\Omega
252 Ω252\,\Omega
20 Ω20\,\Omega

$$20\,\Omega$$

Explication

En série, les résistances s’additionnent : Req=4+7+9=20 ΩR_{eq}=4+7+9=20\,\Omega. La valeur inverse correspond à une confusion avec la dérivation, 13 Ω13\,\Omega omet une résistance et 252 Ω252\,\Omega résulte d’une multiplication.

10. Une source de 12 V12\,\text{V} alimente en série R1=2 kΩR_1=2\,\text{k}\Omega et R2=4 kΩR_2=4\,\text{k}\Omega. Quelle tension apparaît aux bornes de R1R_1 ?

6 V6\,\text{V}
4 V4\,\text{V}
12 V12\,\text{V}
8 V8\,\text{V}

$$4\,\text{V}$$

Explication

Dans un diviseur de tension, U1=R1R1+R2e=26×12=4 VU_1=\frac{R_1}{R_1+R_2}e=\frac{2}{6}\times12=4\,\text{V}. 8 V8\,\text{V} correspond à la tension de R2R_2, tandis que 12 V12\,\text{V} est la tension totale.

11. Un courant total de 12 mA12\,\text{mA} se partage entre deux branches parallèles, avec R1=2 kΩR_1=2\,\text{k}\Omega et R2=4 kΩR_2=4\,\text{k}\Omega. Quel courant traverse la branche de résistance R1R_1 ?

8 mA8\,\text{mA}
4 mA4\,\text{mA}
2 mA2\,\text{mA}
6 mA6\,\text{mA}

$$8\,\text{mA}$$

Explication

Le diviseur d’intensité donne i1=R2R1+R2I=46×12=8 mAi_1=\frac{R_2}{R_1+R_2}I=\frac{4}{6}\times12=8\,\text{mA}. 4 mA4\,\text{mA} est le courant de l’autre branche, tandis qu’un partage égal négligerait la différence entre les résistances.

12. Un générateur idéal de tension de force électromotrice 12 V12\,\mathrm{V} alimente successivement des charges qui font varier l’intensité. Quelle tension impose-t-il à ses bornes ?

Une tension qui varie avec l’intensité
Une tension de 12 V12\,\mathrm{V}
Un courant de 12 A12\,\mathrm{A}
Une tension inférieure à 12 V12\,\mathrm{V}

Une tension de $$12\,\mathrm{V}$$

Explication

Un générateur idéal de tension impose u=Eu=E quelle que soit l’intensité, donc sa tension reste 12 V12\,\mathrm{V}. Une chute liée à une résistance interne concerne le modèle réel, tandis qu’un courant imposé caractérise un générateur de courant.

13. Dans un diviseur d’intensité, R1R_1 est supérieure à R2R_2. Quelle comparaison entre les courants de branche est correcte ?

i2>i1i_2>i_1
Le courant total est inférieur à chacun des deux courants de branche.
i1=i2i_1=i_2
i1>i2i_1>i_2

$$i_2>i_1$$

Explication

Le courant se partage davantage dans la branche de plus faible résistance : puisque R1>R2R_1>R_2, on a i2>i1i_2>i_1. i1>i2i_1>i_2 attribue le courant le plus grand à la résistance élevée, et l’égalité ne vaut pas lorsque les résistances diffèrent.

14. Dans un circuit linéaire, deux générateurs sont activés séparément pour calculer leurs contributions au courant dans une branche : le premier produit i1=3 mAi_1=3\,\text{mA} et le second i2=−1 mAi_2=-1\,\text{mA}. Quel est le courant total dans cette branche ?

4 mA4\,\text{mA}
2 mA2\,\text{mA}
−3 mA-3\,\text{mA}
3 mA3\,\text{mA}

$$2\,\text{mA}$$

Explication

Dans un circuit linéaire, le courant total est la somme algébrique des courants produits par chaque générateur activé séparément : 3+(−1)=2 mA3+(-1)=2\,\text{mA}. La valeur 4 mA4\,\text{mA} vient d’une soustraction des valeurs absolues, tandis que 3 mA3\,\text{mA} néglige une contribution et −3 mA-3\,\text{mA} résulte d’une inversion de signe.

15. Pour décrire le comportement d’un dipôle, quelle relation constitue sa caractéristique électrique ?

Le lien entre son intensité et sa tension, sous la forme i=f(u)i=f(u) ou u=f(i)u=f(i)
La valeur de son intensité lorsque sa tension est nulle
La valeur de sa résistance, sans préciser la tension ni l’intensité
Le lien entre deux tensions mesurées à ses bornes

Le lien entre son intensité et sa tension, sous la forme $$i=f(u)$$ ou $$u=f(i)$$

Explication

La caractéristique représente le lien entre l’intensité et la tension d’un dipôle, exprimé sous la forme i=f(u)i=f(u) ou u=f(i)u=f(i). La résistance seule ou une valeur particulière ne décrit pas ce lien général.

16. Deux résistances de 6 Ω6\,\Omega et 3 Ω3\,\Omega sont montées en dérivation. Quelle résistance équivalente obtient-on ?

2 Ω2\,\Omega
18 Ω18\,\Omega
9 Ω9\,\Omega
12 Ω\frac{1}{2}\,\Omega

$$2\,\Omega$$

Explication

En dérivation, 1Req=16+13=12\frac{1}{R_{eq}}=\frac{1}{6}+\frac{1}{3}=\frac{1}{2}, donc Req=2 ΩR_{eq}=2\,\Omega. 9 Ω9\,\Omega applique la règle de la série, 12 Ω\frac{1}{2}\,\Omega oublie d’inverser la somme et 18 Ω18\,\Omega correspond au produit.

17. Un interrupteur idéal est ouvert dans une branche, et l’intensité ii de cette branche est mesurée. Quelle valeur doit-on obtenir ?

i=Ii=I
u=0u=0
i=u/Ri=u/R
i=0i=0

$$i=0$$

Explication

Un interrupteur ouvert impose une intensité nulle dans la branche, soit i=0i=0. Une tension nulle caractérise l’interrupteur fermé, tandis que les relations faisant intervenir une résistance ou un générateur ne donnent pas la règle de l’interrupteur ouvert.

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Quand un circuit est-il en régime continu ?

Lorsque ses intensités et ses tensions sont constantes et indépendantes du temps, hors régimes transitoire, sinusoïdal ou périodique.

Que décrit la caractéristique d’un dipôle ?

Le lien entre son intensité ii et sa tension uu.

Quelles formes peut prendre la caractéristique d’un dipôle ?

i=f(u)i=f(u) ou u=f(i)u=f(i).

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