QCM : Grandeurs et lois des circuits électriques (14 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un circuit électrique, quel rôle la tension joue-t-elle par rapport au courant ?

Elle indique la vitesse de déplacement des électrons dans le circuit.
Elle empêche les charges électriques de traverser le récepteur.
Elle mesure la quantité de charges circulant dans une portion du circuit.
Elle met les charges électriques en mouvement et provoque le courant.

Elle met les charges électriques en mouvement et provoque le courant.

Explication

La tension constitue la cause qui met les charges électriques en mouvement et permet l’apparition du courant. L’intensité, et non la tension, mesure le débit des charges qui circulent.

2. Que représente l’intensité électrique dans un circuit ?

Le débit des charges électriques en un point donné du circuit.
La force qui met les charges électriques en mouvement dans le circuit.
La différence de potentiel mesurée entre deux bornes du circuit.
La capacité d’un récepteur à s’opposer au passage du courant.

Le débit des charges électriques en un point donné du circuit.

Explication

L’intensité correspond à la quantité de charges qui circule à un instant donné à un endroit du circuit. La force qui met ces charges en mouvement est la tension électrique.

3. Dans un circuit, que se passe-t-il généralement lorsque la résistance électrique d’un récepteur augmente ?

La tension électrique devient nécessairement nulle à ses bornes.
Le courant change de sens à travers le récepteur.
La quantité de charges circulant augmente dans le récepteur.
L’intensité du courant diminue dans le récepteur.

L’intensité du courant diminue dans le récepteur.

Explication

Une résistance plus grande empêche davantage le passage du courant, ce qui réduit l’intensité. Une augmentation de résistance n’entraîne pas à elle seule une tension nulle ni un changement de sens du courant.

4. Pour mesurer la tension aux bornes d’un dipôle, comment faut-il brancher le multimètre ?

En série, avec la borne A du côté positif et COM du côté négatif.
En dérivation, avec la borne V du côté positif et COM du côté négatif.
En série, avec la borne V du côté positif et COM du côté négatif.
En dérivation, avec la borne 10A du côté positif et COM du côté négatif.

En dérivation, avec la borne V du côté positif et COM du côté négatif.

Explication

La tension se mesure en dérivation aux bornes du dipôle, en respectant la polarité des bornes V et COM. Le branchement en série correspond à la mesure d’une intensité.

5. Quelle procédure convient pour mesurer une intensité avec un multimètre ?

Le brancher en dérivation, commencer sur le calibre V, puis réduire le calibre si possible.
Le brancher en dérivation, commencer sur le calibre 10A, puis passer à la borne A.
Le brancher en série, commencer sur le calibre 10A, puis réduire le calibre si possible.
Le brancher en série, commencer sur le calibre V, puis passer à la borne COM.

Le brancher en série, commencer sur le calibre 10A, puis réduire le calibre si possible.

Explication

La mesure d’intensité exige un branchement en série et un début sur le plus grand calibre de la zone 10A. Le multimètre peut ensuite être relié à la borne A et réglé sur un calibre inférieur si la mesure le permet.

6. Que faut-il faire si l’affichage du multimètre indique « 1 » pendant une mesure ?

Noter la valeur affichée en conservant le branchement.
Inverser les branchements des bornes V et COM.
Débrancher immédiatement le multimètre du circuit.
Diminuer immédiatement le calibre de mesure choisi.

Débrancher immédiatement le multimètre du circuit.

Explication

L’affichage « 1 » impose de débrancher immédiatement le multimètre afin d’éviter une situation dangereuse pour l’appareil. Réduire le calibre pourrait au contraire augmenter le risque d’endommagement.

7. Quelle relation décrit la loi des nœuds dans un circuit électrique ?

La somme des tensions entrantes égale la somme des tensions sortantes.
La résistance du nœud égale la somme des résistances voisines.
L’intensité entrante est égale à la tension totale du circuit.
La somme des intensités entrantes égale la somme des intensités sortantes.

La somme des intensités entrantes égale la somme des intensités sortantes.

Explication

La loi des nœuds compare les intensités qui arrivent au nœud avec celles qui le quittent. La comparaison des tensions relève de la loi des mailles, et non de la loi des nœuds.

8. Dans un nœud où I1I_1 arrive et où I2I_2 et I3I_3 repartent, quelle équation traduit la loi des nœuds ?

I2=I1+I3I_2=I_1+I_3
I3=I1+I2I_3=I_1+I_2
I1+I2=I3I_1+I_2=I_3
I1=I2+I3I_1=I_2+I_3

$$I_1=I_2+I_3$$

Explication

L’intensité entrante I1I_1 est égale à la somme des intensités sortantes I2I_2 et I3I_3. Les autres relations attribuent incorrectement le rôle de l’intensité entrante à une branche sortante.

9. Que peut-on affirmer concernant l’intensité dans un circuit comportant une seule boucle ?

Elle augmente après chaque récepteur traversé dans la boucle.
Elle se partage entre plusieurs branches au niveau d’un nœud.
Elle s’annule dès que le circuit comporte plusieurs dipôles.
Elle possède la même valeur en tous les points du circuit.

Elle possède la même valeur en tous les points du circuit.

Explication

Un circuit à une seule boucle ne comporte pas de nœud, donc l’intensité y est la même partout. Le partage de l’intensité concerne un circuit avec plusieurs branches reliées à un nœud.

10. Quelle relation décrit la loi des mailles dans une boucle de courant ?

La tension du générateur est égale à la somme des tensions des récepteurs.
La puissance du générateur est égale à la différence des puissances des récepteurs.
La résistance du générateur est égale à la somme des résistances des récepteurs.
L’intensité du générateur est égale à la somme des intensités des récepteurs.

La tension du générateur est égale à la somme des tensions des récepteurs.

Explication

La loi des mailles compare les tensions et établit que celle du générateur correspond à la somme des tensions des récepteurs. La somme des intensités relève de la loi des nœuds, et non de la loi des mailles.

11. Dans un circuit où les tensions vérifient la relation donnée par l’exemple de la loi des mailles, quelle égalité est correcte ?

U1+U4=U2+U3U_1+U_4=U_2+U_3
U1+U2=U3+U4U_1+U_2=U_3+U_4
U1=U2+U3=U4U_1=U_2+U_3=U_4
U2=U1+U3=U4U_2=U_1+U_3=U_4

$$U_1=U_2+U_3=U_4$$

Explication

L’exemple associe la tension U1U_1 à la somme U2+U3U_2+U_3, qui est aussi égale à U4U_4. Les autres relations modifient l’ordre des tensions et ne correspondent pas à l’égalité indiquée.

12. Quelle caractéristique définit un conducteur ohmique ?

Sa puissance est proportionnelle à sa résistance, avec l’intensité comme coefficient de proportionnalité.
Sa tension est proportionnelle à son intensité, avec la résistance comme coefficient de proportionnalité.
Son intensité est proportionnelle à sa puissance, avec la tension comme coefficient de proportionnalité.
Sa résistance est proportionnelle à sa tension, avec l’intensité comme coefficient de proportionnalité.

Sa tension est proportionnelle à son intensité, avec la résistance comme coefficient de proportionnalité.

Explication

Un conducteur ohmique présente une proportionnalité entre la tension et l’intensité, la résistance étant le coefficient associé. Cette relation caractéristique n’est pas attribuée à tous les conducteurs.

13. Que relie la loi d’Ohm pour un conducteur ohmique ?

La puissance, l’énergie et la durée.
La tension, l’intensité et la résistance.
La fréquence, la période et la tension.
La charge, le temps et la puissance.

La tension, l’intensité et la résistance.

Explication

La loi d’Ohm relie les trois grandeurs électriques que sont la tension, l’intensité et la résistance d’un conducteur ohmique. La puissance et l’énergie appartiennent à d’autres relations électriques.

14. Un résistor a une résistance de 10 Ω10\ \Omega et est traversé par une intensité de 0,3 A0{,}3\ \mathrm{A}. Quelle tension mesure-t-on à ses bornes ?

10,3 V10{,}3\ \mathrm{V}
30 V30\ \mathrm{V}
3 V3\ \mathrm{V}
0,03 V0{,}03\ \mathrm{V}

$$3\ \mathrm{V}$$

Explication

La loi d’Ohm donne U=R×IU=R\times I, donc U=10×0,3=3 VU=10\times0{,}3=3\ \mathrm{V}. La valeur 30 V30\ \mathrm{V} correspondrait à une multiplication incorrecte par un facteur dix.

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Qu'est-ce que la tension électrique dans un circuit ?

La force qui met en mouvement les charges électriques.

Comment définit-on l'intensité électrique ?

Le débit des charges électriques à un instant donné.

Que représente la résistance électrique ?

La capacité d'un récepteur à empêcher le courant de passer.

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