Fiche de révision : Courants et tensions électriques

📋 Plan du Cours

1. Porteurs du courant électrique
2. Sens du courant et des charges
3. Mesure de l’intensité électrique
4. Lois des intensités électriques
5. Protection des circuits électriques
6. Tension et mesure au voltmètre
7. Lois des tensions électriques
8. Premiers modèles atomiques

📖 1. Porteurs du courant électrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Courant électrique : Mouvement d’ensemble de porteurs de charge, dont la nature dépend du milieu considéré.
• Électrons libres : Dans un métal, certains électrons périphériques peuvent se déplacer d’un atome à l’autre.
• Électrolyte : Solution contenant des porteurs de charge appelés ions.

📝 Points essentiels

📌 Dans un électrolyte, les ions positifs sont des cations et les ions négatifs sont des anions.

📖 2. Sens du courant et des charges

★ À maîtriser

• À l’extérieur du générateur, le sens conventionnel du courant va de la borne positive vers la borne négative.

• Dans un électrolyte, les anions se déplacent vers l’anode et les cations vers la cathode.

Compléments

• Dans un conducteur métallique faisant partie d’un circuit fermé muni d’un générateur, les électrons libres se dirigent vers la borne positive du générateur.

• Dans un électrolyte, les électrons ne circulent pas dans le liquide ; les ions prennent le relais pour assurer le passage du courant.

💡 Astuce mémo

Courant conventionnel vers le pôle − ; électrons vers le pôle +

📖 3. Mesure de l’intensité électrique

★ À maîtriser

📌 Pour mesurer l’intensité d’un courant, le multimètre s’utilise en ampèremètre et se branche en série, de sorte que le courant le traverse.

• Pour mesurer une intensité, on choisit la fonction ampèremètre et le type de courant, on commence par le calibre le plus élevé, puis on réduit progressivement le calibre pour améliorer la précision.

Compléments

• Pour mesurer une intensité, les bornes du multimètre à utiliser sont COM et A.

📖 4. Lois des intensités électriques

★ À maîtriser

📐 Formule - Dans un circuit en série, l’intensité est identique en tout point : $I_1 = I_2 = I_3$.

📐 Formule - Dans un circuit en dérivation, l’intensité qui arrive au nœud est égale à la somme des intensités qui en partent : $I_1 = I_2 + I_3$.

Compléments

• La division des intensités en circuit en dérivation est aussi appelée loi des nœuds.

📖 5. Protection des circuits électriques

★ À maîtriser

• La mise à la terre relie la masse du circuit à un conducteur enfoui dans le sol afin d’évacuer les électrons et de limiter le risque d’électrocution.

• Un fusible protège les composants en fondant lorsque l’intensité dépasse une certaine valeur, ce qui coupe le circuit.

Compléments

• L’intensité indiquée pour une lampe de TGV est de 530 A.

• L’intensité d’un appareil d’éclairage est comprise entre 0,1 A et 5 A.

📌 Les valeurs d’intensité mentionnées pour un sèche-cheveux sont de 30 mA avec la peau sèche et de 10 mA avec la peau humide.

💡 Astuce mémo

Surintensité → le fil du fusible fond → le circuit est coupé

📖 6. Tension et mesure au voltmètre

🔑 Notions clés & Définitions

• Tension électrique : Différence de potentiel entre deux points, exprimée en volts (V).

★ À maîtriser

• Une tension électrique est une grandeur algébrique qui peut être positive ou négative.

📌 Pour mesurer $U_{AB}$, le voltmètre se relie entre A et B, avec la borne V sur A et la borne COM sur B ; pour mesurer $U_{BA}$, les bornes sont inversées.

Compléments

📐 Formule - La tension inversée change de signe : $U_{BA}=-U_{AB}$.

• Pour mesurer une tension, on choisit la fonction voltmètre et le type de signal continu ou variable, on commence par le calibre le plus grand, puis on le diminue pour obtenir une mesure plus précise.

• Avec les calibres 0,2 V, 2 V, 20 V, 200 V et 1000 V, le calibre adapté à 1,5 V est 2 V et celui adapté à 12 V est 20 V.

📖 7. Lois des tensions électriques

★ À maîtriser

📐 Formule - Dans un circuit en série, la tension du générateur est la somme des tensions aux bornes des éléments successifs : $U_{PN}=U_{PA}+U_{AB}+U_{BC}+U_{CN}$.

📌 La loi des mailles exprime que la somme algébrique des tensions parcourues le long d’une maille est nulle.

📐 Formule - Pour les dipôles reliés en dérivation, les tensions à leurs bornes sont égales : $U_{PN}=U_{AB}=U_{MO}$.

Compléments

📐 Formule - Pour la maille représentée, $U_{PN}+U_{NC}+U_{CB}+U_{BA}+U_{AP}=0$.

📌 Deux dipôles sont en dérivation lorsque leurs deux bornes sont reliées de part et d’autre par des fils.

📖 8. Premiers modèles atomiques

📝 Points essentiels

• Les deux modèles de l’atome mentionnés pour la Grèce antique sont ceux de Démocrite et d’Aristote.