Fiche de révision : Lois de l'électricité

📋 Plan du Cours

1. Dipôles et schématisation des circuits
2. Nœuds et intensité du courant
3. Tension électrique et loi des mailles
4. Caractéristiques et loi d'Ohm
5. Point de fonctionnement
6. Capteurs électriques

📖 1. Dipôles et schématisation des circuits

🔑 Notions clés & Définitions

• Dipôle : Composant électrique qui comporte deux bornes de branchement.

★ À maîtriser

📌 Un dipôle symétrique possède deux bornes identiques, tandis qu'un dipôle non symétrique impose de respecter le sens de branchement.

📌 Un circuit électrique se schématise avec les symboles des composants reliés par des traits tracés à la règle représentant les fils électriques.

Compléments

• Les symboles électriques étudiés comprennent:
  • la pile
  • l'alimentation stabilisée
  • le conducteur ohmique
  • l'interrupteur
  • le moteur
  • la lampe
  • la diode
  • la diode électroluminescente
  • l'ampèremètre
  • le voltmètre

💡 Astuce mémo

Dipôle symétrique : branchement indifférent ; dipôle non symétrique : sens imposé.

📖 2. Nœuds et intensité du courant

🔑 Notions clés & Définitions

• Maille : Boucle fermée d'un circuit électrique.
• Nœud : Embranchement correspondant à un point de connexion entre au moins trois fils du circuit.
• Intensité électrique : L'intensité électrique caractérise le courant électrique, se note I et s'exprime en ampères.

📝 Points essentiels

📌 L'ampèremètre mesure l'intensité du courant et se branche en série dans le circuit.

📌 L'intensité du courant est unique dans une branche et, à un nœud, la somme des intensités entrantes est égale à la somme des intensités sortantes.

💡 Astuce mémo

Branchements au nœud → conservation de l'intensité.

📖 3. Tension électrique et loi des mailles

🔑 Notions clés & Définitions

• Tension électrique : La tension électrique entre deux points est leur différence de potentiel électrique, se note U et s'exprime en volts.

★ À maîtriser

• La tension UAB est une grandeur algébrique et vérifie $U_{AB}=-U_{BA}$.

• Pour un générateur, la flèche de tension positive est dans le même sens que la flèche du courant, tandis que pour un récepteur elle est dans le sens contraire.

• La loi des mailles affirme que la somme algébrique des tensions le long d'une maille est nulle.

Compléments

📌 Pour mesurer UAB, la borne V du voltmètre est reliée au point A et la borne COM au point B ; pour mesurer UBA, les branchements sont inversés.

📌 La tension aux bornes d'un fil est nulle et la tension est la même aux bornes de deux dipôles en dérivation.

• 🔄 Pour appliquer la loi des mailles, il faut: tracer les flèches de tension selon les conventions, choisir un sens de parcours de la maille, écrire l'égalité des sommes de tensions dans les deux sens, supprimer les tensions nulles des fils, isoler la grandeur recherchée

💡 Astuce mémo

Flécher, orienter, additionner, isoler.

📖 4. Caractéristiques et loi d'Ohm

🔑 Notions clés & Définitions

• Caractéristique d'un dipôle : Courbe donnant la tension à ses bornes en fonction de l'intensité qui le traverse.

★ À maîtriser

📐 Formule — Pour un conducteur ohmique, la loi d'Ohm s'écrit $U=RI$, où R est la résistance électrique.

📌 Seul le conducteur ohmique présente une situation de proportionnalité entre la tension U et l'intensité I parmi les cas étudiés.

Compléments

📌 Sur la caractéristique d'un dipôle, la tension U est portée sur l'axe des ordonnées et l'intensité I sur l'axe des abscisses.

💡 Astuce mémo

Conducteur ohmique : proportionnalité entre U et I ; autres dipôles : pas nécessairement.

📖 5. Point de fonctionnement

🔑 Notions clés & Définitions

• Point de fonctionnement : Intersection des deux caractéristiques des dipôles d'un circuit fermé.

📝 Points essentiels

• Les coordonnées du point de fonctionnement P donnent la tension U aux bornes des dipôles et l'intensité I qui traverse chaque dipôle.

💡 Astuce mémo

Le point P se trouve à l'intersection des deux courbes caractéristiques.

📖 6. Capteurs électriques

🔑 Notions clés & Définitions

• Capteur électrique : Un capteur électrique est un dispositif dont une grandeur électrique dépend d'une grandeur physique mesurée.
• Courbe d'étalonnage : Représentation de l'évolution des deux grandeurs dépendantes d'un capteur électrique.

★ À maîtriser

• La résistance d'une thermistance dépend de la température, tandis que la résistance d'une photorésistance dépend de la lumière.

Compléments

• Un microcontrôleur peut être programmé pour allumer un chauffage lorsque la résistance d'une thermistance dépasse 1200 Ω.

💡 Astuce mémo

Grandeur physique variable → résistance du capteur variable → commande du système.

📊 Tableaux de synthèse

Branchement des appareils de mesure