QCM : Lois et signaux électriques (12 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Que représente une tension électrique entre deux points d’un circuit ?

L’opposition au passage du courant dans un dipôle
Le nombre de charges traversant un conducteur par unité de temps
L’énergie électrique totale fournie par le générateur
Une différence d’état électrique, ou de potentiel, entre les deux points

Une différence d’état électrique, ou de potentiel, entre les deux points

Explication

Une tension est une différence d’état électrique, ou de potentiel, entre deux points. Le débit de charges caractérise l’intensité, l’opposition au courant caractérise la résistance, et la tension n’est pas l’énergie totale du circuit.

2. Deux dipôles en série sont parcourus entre les points B et D, avec UBC=2,4 VU_{BC}=2{,}4\,\text{V} et UCD=1,6 VU_{CD}=1{,}6\,\text{V}. Quelle est la tension UBDU_{BD} ?

4,0 V4{,}0\,\text{V}
8,0 V8{,}0\,\text{V}
0,8 V0{,}8\,\text{V}
2,4 V2{,}4\,\text{V}

$$4{,}0\,\text{V}$$

Explication

Pour des dipôles en série, la tension d’ensemble est la somme des tensions partielles : UBD=UBC+UCD=2,4+1,6=4,0 VU_{BD}=U_{BC}+U_{CD}=2{,}4+1{,}6=4{,}0\,\text{V}. La soustraction, la reprise d’une seule tension partielle et le double comptage donnent des résultats erronés.

3. Dans un conducteur, à quoi l’intensité électrique en un point est-elle liée ?

À la longueur de conducteur parcourue par les électrons
À la vitesse des électrons dans le conducteur
Au nombre d’électrons traversant une section pendant un temps donné
À la différence de potentiel entre deux points du circuit

Au nombre d’électrons traversant une section pendant un temps donné

Explication

L’intensité est liée au nombre d’électrons qui traversent une section du conducteur pendant un temps donné. La vitesse des électrons, la longueur du conducteur et la différence de potentiel ne définissent pas cette relation.

4. Pour suivre l’évolution de la température d’un appareil, on choisit une thermistance. Quel changement de son comportement permet cette mesure ?

Son comportement électrique varie avec la pression sonore.
Son comportement électrique varie avec la température.
Son comportement électrique reste fixe lorsque la température change.
Son comportement électrique varie avec la luminosité.

Son comportement électrique varie avec la température.

Explication

La thermistance est utile pour suivre la température parce que son comportement électrique varie en fonction de celle-ci. La luminosité et la pression sonore sont d’autres grandeurs physiques, tandis qu’un comportement fixe ne permettrait pas de suivre l’évolution de la température.

5. Dans un circuit fermé, une résistance et une DEL sont placées l’une à la suite de l’autre sur la même branche. Comment leurs intensités se comparent-elles ?

Elles sont généralement différentes selon le dipôle
Elles ont la même tension à leurs bornes
Elles ont la même intensité
Leur somme est égale à l’intensité du générateur

Elles ont la même intensité

Explication

Dans des dipôles associés en série, l’intensité du courant est la même. La somme des intensités concerne les courants à un nœud, tandis que l’égalité des tensions concerne des dipôles en dérivation.

6. Un générateur et un moteur sont montés en dérivation. Quelle relation s’applique à leurs tensions ?

Leurs tensions sont égales
La tension de chacun est nulle
Leurs intensités sont égales
Leur tension totale est la somme de leurs tensions

Leurs tensions sont égales

Explication

Des dipôles en dérivation sont soumis à la même tension. L’égalité des intensités caractérise des dipôles en série, et l’additivité des tensions concerne un ensemble de dipôles en série.

7. On superpose les caractéristiques d’un générateur et d’un récepteur alimenté par celui-ci. Que fournit le point où elles se croisent ?

La tension à vide du générateur
La puissance du générateur
L’intensité du récepteur seulement
La tension et l’intensité du circuit

La tension et l’intensité du circuit

Explication

L’intersection des caractéristiques du générateur et du récepteur est le point de fonctionnement : ses coordonnées donnent la tension et l’intensité du circuit. La tension à vide, l’intensité seule et la puissance ne correspondent pas à l’ensemble de ces deux valeurs.

8. Une résistance de 12 Ω12\,\Omega est traversée par un courant de 0,25 A0{,}25\,\mathrm{A}. Quelle tension a-t-elle à ses bornes selon la loi d’Ohm ?

0,75 V0{,}75\,\mathrm{V}
12,25 V12{,}25\,\mathrm{V}
48 V48\,\mathrm{V}
3 V3\,\mathrm{V}

$$3\,\mathrm{V}$$

Explication

La loi d’Ohm donne U=R×IU=R\times I, donc U=12×0,25=3 VU=12\times0{,}25=3\,\mathrm{V}. Le résultat 48 V48\,\mathrm{V} vient de la division inversée, 0,75 V0{,}75\,\mathrm{V} d’une multiplication incorrecte et 12,25 V12{,}25\,\mathrm{V} d’une addition.

9. À un nœud, un courant de 0,8 A0{,}8\,\text{A} arrive et deux courants repartent, dont l’un vaut 0,3 A0{,}3\,\text{A}. Quelle est l’intensité de l’autre courant sortant ?

0,5 A0{,}5\,\text{A}
0,8 A0{,}8\,\text{A}
0,3 A0{,}3\,\text{A}
1,1 A1{,}1\,\text{A}

$$0{,}5\,\text{A}$$

Explication

La somme des intensités qui arrivent au nœud égale celle des intensités qui en repartent : 0,8=0,3+I0{,}8=0{,}3+I, donc I=0,5 AI=0{,}5\,\text{A}. Additionner les deux valeurs connues ou imposer des intensités égales ne respecte pas la loi des nœuds.

10. Un élève trace la caractéristique tension-courant d’une résistance idéale. Quelle forme doit avoir son graphique ?

Une droite passant par l’origine
Une droite ne passant pas par l’origine
Une droite horizontale ne passant pas par l’origine
Une courbe passant par l’origine

Une droite passant par l’origine

Explication

La caractéristique d’un conducteur ohmique est une droite passant par l’origine. Une droite horizontale décrit une tension constante, une courbe n’est pas une droite, et une droite décalée ne passe pas par l’origine.

11. Dans un montage, un composant délivre une tension qui varie lorsque la grandeur physique mesurée change. Quelle fonction ce composant remplit-il ?

Il utilise un signal électrique pour produire une grandeur physique.
Il convertit une grandeur physique en signal électrique dépendant de celle-ci.
Il mesure directement la grandeur physique sans signal électrique.
Il fournit une énergie électrique indépendante de la grandeur mesurée.

Il convertit une grandeur physique en signal électrique dépendant de celle-ci.

Explication

Un capteur électrique fournit un signal électrique, notamment une tension, qui dépend de la grandeur physique. Une source d’alimentation fournit de l’énergie, une mesure directe sans signal néglige la fonction électrique du capteur, et la production d’une grandeur physique décrit plutôt un actionneur.

12. Sur un graphique caractérisant un dipôle, quelle grandeur est représentée en fonction de l’intensité du courant qui le traverse ?

L’intensité à ses bornes
La résistance à ses bornes
La tension à ses bornes
La puissance à ses bornes

La tension à ses bornes

Explication

La caractéristique tension-courant représente la tension aux bornes du dipôle en fonction de l’intensité qui le traverse. L’intensité en fonction de la tension inverse les axes, tandis que puissance et résistance ne sont pas les grandeurs définissant cette caractéristique.

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Mémorisez les réponses avec 32 flashcards sur Lois et signaux électriques.

À quoi l’intensité électrique en un point du circuit est-elle liée ?

Au nombre d’électrons traversant une section du conducteur pendant un temps donné.

Quelle est l’intensité du courant dans des dipôles associés en série ?

Elle est la même dans tous les dipôles.

Quelle relation relie les courants arrivant à un nœud à ceux qui en repartent ?

La somme des intensités arrivant est égale à celle des intensités repartant.

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