Fiche de révision : Lois et signaux électriques

📋 Plan du Cours

1. Courant électrique et intensité
2. Tension et lois des circuits
3. Point de fonctionnement électrique
4. Conducteur ohmique et loi d’Ohm
5. Capteurs et grandeurs physiques

📖 1. Courant électrique et intensité

🔑 Notions clés & Définitions

• Intensité électrique : Liée au nombre d’électrons traversant une section du conducteur pendant un temps donné.

★ À maîtriser

📌 Dans des dipôles associés en série, l’intensité du courant est la même.

📌 La somme des intensités des courants arrivant à un nœud est égale à la somme des intensités des courants qui en repartent.

Compléments

• L’intensité du courant se mesure avec un ampèremètre branché en série.

• Dans l’exemple du cours, la loi des nœuds s’écrit $I = I_1 + I_2$.

💡 Astuce mémo

Courant conventionnel du + vers le − ; électrons en sens inverse

📖 2. Tension et lois des circuits

🔑 Notions clés & Définitions

• Tension électrique : Une différence d’état électrique, ou de potentiel, entre deux points d’un circuit.

★ À maîtriser

📌 Des dipôles associés en dérivation sont soumis à la même tension.

📌 La tension aux bornes d’un ensemble de dipôles en série est égale à la somme des tensions aux bornes des dipôles qui le composent, par exemple $U_{BD}=U_{BC}+U_{CD}$.

Compléments

📌 La tension est une grandeur algébrique qui peut être positive ou négative ; inverser son orientation donne la tension opposée, par exemple $U_{EA}=-U_{AE}$.

• Une tension se mesure avec un voltmètre branché en dérivation.

📌 La tension aux bornes d’un fil de connexion est considérée comme nulle, car ses deux extrémités sont au même potentiel électrique.

📌 Le long d’une maille, la somme des tensions orientées dans le même sens est nulle, par exemple $U_{CD}+U_{BC}+U_{GF}=0$.

📖 3. Point de fonctionnement électrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Caractéristique tension-courant : Le graphique de la tension à ses bornes en fonction de l’intensité qui le traverse.

• Point de fonctionnement : L’intersection des caractéristiques du générateur et du récepteur ; elle donne les valeurs de la tension et de l’intensité du circuit.

📝 Points essentiels

• Pour un récepteur, les flèches représentant la tension et l’intensité sont opposées ; pour un générateur, elles sont dans le même sens.

• Avec le moteur et la pile A, le point de fonctionnement est approximativement $I=50\,\mathrm{mA}$ et $U=8{,}9\,\mathrm{V}$.

💡 Astuce mémo

Deux caractéristiques qui se croisent : leur intersection fixe le point de fonctionnement

📖 4. Conducteur ohmique et loi d’Ohm

★ À maîtriser

• La caractéristique tension-courant d’un conducteur ohmique est une droite passant par l’origine.

📐 Formule - Pour un conducteur ohmique, la loi d’Ohm s’écrit $U=R\times I$, où $R$ est la résistance, $U$ la tension et $I$ l’intensité.

Compléments

• Dans la loi d’Ohm, la tension $U$ s’exprime en volts (V), l’intensité $I$ en ampères (A) et la résistance $R$ en ohms (Ω).

📖 5. Capteurs et grandeurs physiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Capteur électrique : Fournit un signal électrique, notamment une tension, qui dépend d’une grandeur physique.

📝 Points essentiels

• Le comportement électrique d’une thermistance varie en fonction de la température, ce qui permet de suivre cette grandeur physique.

• Parmi les capteurs cités figurent : les capteurs de température, les capteurs de pression sonore, les capteurs de luminosité, l’accéléromètre et le gyroscope d’un smartphone, le capteur de pluie, le capteur à ultrasons d’un radar de recul automobile

💡 Astuce mémo

La grandeur physique varie → le signal électrique du capteur dépend de cette variation