QCM : Composants électriques et lois élémentaires — 11 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle propriété caractérise un conducteur ohmique, aussi appelé résistor ?

Sa caractéristique est linéaire et dissymétrique, et il fonctionne comme un générateur
Sa caractéristique relie la puissance au temps, et il stocke des charges
Sa caractéristique est linéaire et symétrique, et il vérifie la loi d’Ohm
Sa caractéristique est courbe et symétrique, et il fournit une tension

Sa caractéristique est linéaire et symétrique, et il vérifie la loi d’Ohm

Explication

Un conducteur ohmique possède une caractéristique linéaire et symétrique, conformément à la loi d’Ohm. Un générateur de tension est un dipôle actif dont la caractéristique n’a pas ces mêmes propriétés.

2. Un résistor de résistance R=12 ΩR=12\ \Omega est traversé par un courant i=0,5 Ai=0{,}5\ \mathrm{A} en convention récepteur. Quelle tension uRu_R mesure-t-on à ses bornes ?

uR=−6 Vu_R=-6\ \mathrm{V}
uR=24 Vu_R=24\ \mathrm{V}
uR=6 Vu_R=6\ \mathrm{V}
uR=0,04 Vu_R=0{,}04\ \mathrm{V}

$$u_R=6\ \mathrm{V}$$

Explication

En convention récepteur, la loi d’Ohm donne uR=Riu_R=Ri, donc uR=12×0,5=6 Vu_R=12\times0{,}5=6\ \mathrm{V}. Le signe négatif correspondrait à l’écriture en convention générateur, et non à la convention utilisée ici.

3. Comment évolue la résistance d’un fil métallique cylindrique lorsque sa longueur est multipliée par deux, tandis que sa section et sa résistivité restent constantes ?

Elle est multipliée par quatre
Elle est multipliée par deux
Elle reste inchangée
Elle est divisée par deux

Elle est multipliée par deux

Explication

La relation R=ρLSR=\rho\frac{L}{S} montre que la résistance est proportionnelle à la longueur du fil lorsque ρ\rho et SS sont constantes. Une longueur doublée entraîne donc une résistance doublée.

4. Quelle affirmation distingue correctement la résistivité de la résistance d’un fil métallique ?

La résistivité dépend de la tension et s’exprime en volts par ampère
La résistivité dépend du courant et s’exprime en ampères par mètre
La résistivité dépend de la longueur et de la section et s’exprime en ohms
La résistivité dépend du matériau et s’exprime en ohm-mètre

La résistivité dépend du matériau et s’exprime en ohm-mètre

Explication

La résistivité est une propriété du matériau et son unité est l’ohm-mètre. La résistance d’un fil dépend aussi de sa longueur et de sa section, contrairement à la résistivité considérée pour un matériau donné.

5. Que désigne la résistivité d’un matériau en électrotechnique ?

Une grandeur qui dépend du matériau et s’exprime en ohm-mètre.
La résistance électrique d’un fil de longueur unitaire.
La résistance d’un conducteur en fonction de sa température.
La capacité d’un matériau à conduire le courant électrique.

Une grandeur qui dépend du matériau et s’exprime en ohm-mètre.

Explication

La résistivité est une grandeur qui dépend du matériau et s’exprime en ohm-mètre, représentant la résistance spécifique d’un matériau. Elle diffère de la résistance d’un fil, qui dépend aussi de sa longueur et de sa section.

6. Quel est le principe fondamental de l’association en série de conducteurs ohmiques ?

La résistance équivalente est la somme des résistances individuelles.
La résistance équivalente est l’inverse de la somme des conductances.
Les résistances s’additionnent uniquement si les conducteurs sont en dérivation.
La résistance équivalente est le produit des résistances divisée par leur somme.

La résistance équivalente est la somme des résistances individuelles.

Explication

L’association en série de conducteurs ohmiques consiste à additionner leurs résistances, ce qui donne une résistance équivalente égale à la somme des résistances individuelles. La première option est correcte, contrairement aux autres qui décrivent des associations en dérivation ou des formules incorrectes.

7. Quel est le rôle principal d’un capteur résistif dans un système de mesure ?

Convertir une grandeur physique en variation de résistance
Stocker l’énergie électrique sous forme de résistance
Amplifier le signal électrique d’un capteur
Générer un courant électrique constant

Convertir une grandeur physique en variation de résistance

Explication

Un capteur résistif modifie sa résistance en fonction d’une grandeur physique, permettant ainsi de la convertir en une variation électrique mesurable. Contrairement à un générateur de courant ou un amplificateur, son rôle est la détection et la conversion de la grandeur physique en résistance variable.

8. En quoi la résistance d’un ampèremètre diffère-t-elle de celle d’un voltmètre ?

L’ampèremètre a une résistance élevée, le voltmètre une résistance faible.
L’ampèremètre a une résistance quasi nulle, tandis que le voltmètre a une résistance très élevée.
L’ampèremètre mesure la tension, alors que le voltmètre mesure le courant.
L’ampèremètre est connecté en dérivation, le voltmètre en série.

L’ampèremètre a une résistance quasi nulle, tandis que le voltmètre a une résistance très élevée.

Explication

L’ampèremètre doit avoir une résistance quasi nulle pour ne pas influencer le courant, tandis que le voltmètre doit avoir une résistance très élevée pour ne pas modifier la tension qu’il mesure. La différence essentielle réside dans leur résistance interne respective.

9. Quelle est la conséquence principale de la présence d’un générateur réel de tension lorsqu’il est connecté à une charge ?

La résistance interne du générateur n’affecte pas la tension délivrée à la charge.
La tension aux bornes diminue lorsque le courant augmente, en raison de la résistance interne.
La tension aux bornes reste constante indépendamment du courant, car le générateur est idéal.
Le courant dans la charge est toujours égal à la force électromotrice du générateur.

La tension aux bornes diminue lorsque le courant augmente, en raison de la résistance interne.

Explication

Un générateur réel de tension voit sa tension aux bornes diminuer lorsque le courant augmente, à cause de sa résistance interne. La tension reste constante uniquement pour un générateur parfait, ce qui n’est pas le cas ici.

10. Comment peut-on appliquer la connaissance d’un générateur réel de tension pour dimensionner un circuit électrique afin d’éviter un court-circuit dangereux ?

En tenant compte de la résistance interne pour limiter le courant de court-circuit.
En augmentant la résistance de la charge pour réduire le courant.
En utilisant un générateur parfait de tension sans résistance interne.
En ignorant la résistance interne, car elle n’affecte pas la sécurité du circuit.

En tenant compte de la résistance interne pour limiter le courant de court-circuit.

Explication

L’application pratique consiste à considérer la résistance interne du générateur réel pour limiter le courant lors d’un court-circuit, évitant ainsi des surcharges dangereuses. Ignorer cette résistance pourrait conduire à des courants excessifs, risquant d’endommager le circuit.

11. Quelle caractéristique principale définit la fonction d’un pont diviseur de tension dans un circuit électrique ?

Il permet d’abaisser la tension d’entrée selon une fraction déterminée par les résistances R1 et R2.
Il augmente la tension de sortie par rapport à la tension d’entrée.
Il convertit une tension continue en tension alternative.
Il stabilise la tension en sortie indépendamment de la charge connectée.

Il permet d’abaisser la tension d’entrée selon une fraction déterminée par les résistances R1 et R2.

Explication

Le pont diviseur de tension utilise deux résistances en série pour réduire la tension d’entrée selon la formule u2=R2R1+R2uu_2=\frac{R_2}{R_1+R_2}u. Il ne sert pas à augmenter la tension, ni à convertir ou stabiliser la tension de façon indépendante.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Composants électriques et lois élémentaires.

Qu'est-ce qu'un conducteur ohmique ?

Un dipôle avec une caractéristique linéaire et symétrique qui vérifie la loi d’Ohm.

Quelle est la formule de la conductance d'un conducteur ohmique ?

La conductance est l'inverse de la résistance, G=1RG=\frac{1}{R}.

Quelle formule relie la résistance R, la résistivité ρ, la longueur L et la section S d'un fil métallique ?

R=ρLSR=\rho\frac{L}{S}

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