QCM : Notions de base en électricité (16 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour alimenter un moteur, une installation comporte un générateur, des fils conducteurs et le moteur lui-même. Quels éléments constituent ici le circuit électrique minimal ?

Le générateur et le moteur, sans fils conducteurs
Le moteur et les fils conducteurs, sans générateur
Le générateur et les fils conducteurs, sans moteur
Le générateur, le moteur et les fils conducteurs

Le générateur, le moteur et les fils conducteurs

Explication

Un circuit électrique comprend au minimum un générateur, un récepteur et des fils conducteurs ; le moteur joue ici le rôle de récepteur. Omettre les fils, le récepteur ou le générateur laisse de côté un élément constitutif nécessaire.

2. Lorsqu’on analyse un circuit, que traduisent notamment les lois d’Ohm et de Kirchhoff ?

La conservation de l’énergie et de la charge électrique
Le fonctionnement des seuls générateurs du circuit
La conservation de la matière et de la température
La conversion de la tension en puissance électrique

La conservation de l’énergie et de la charge électrique

Explication

Les lois d’Ohm et de Kirchhoff servent à analyser les circuits et traduisent notamment la conservation de l’énergie et de la charge électrique. La puissance, la température et le fonctionnement isolé d’un générateur ne correspondent pas à ce principe.

3. Dans un circuit, les potentiels aux points A et B valent respectivement 12 V12\,\text{V} et 7 V7\,\text{V}. Quelle est la tension UABU_{AB} ?

0 V0\,\text{V}
19 V19\,\text{V}
5 V5\,\text{V}
−5 V-5\,\text{V}

$$5\,\text{V}$$

Explication

La relation est UAB=VA−VBU_{AB}=V_A-V_B ; ainsi, 12−7=5 V12-7=5\,\text{V}. Inverser les potentiels donne −5 V-5\,\text{V}, tandis que leur addition ou leur soustraction à eux-mêmes n’applique pas la formule.

4. Une charge de 18 C18\,\text{C} traverse une section de conducteur en 6 s6\,\text{s}. Quelle intensité correspond à ce passage ?

3 A3\,\text{A}
13 A\frac{1}{3}\,\text{A}
18 A18\,\text{A}
108 A108\,\text{A}

$$3\,\text{A}$$

Explication

L’intensité est la quantité de charge traversant une section par unité de temps : I=Q/t=18/6=3 AI=Q/t=18/6=3\,\text{A}. Prendre la charge seule, multiplier par le temps ou calculer le rapport inverse ne donne pas l’intensité.

5. Un dispositif fournit 24 J24\,\text{J} d’énergie à une charge de 6 C6\,\text{C}. Quelle tension cela représente-t-il ?

144 V144\,\text{V}
14 V\frac{1}{4}\,\text{V}
4 V4\,\text{V}
24 V24\,\text{V}

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

Explication

La tension est l’énergie fournie par unité de charge : U=W/Q=24/6=4 VU=W/Q=24/6=4\,\text{V}. L’énergie seule, le produit des grandeurs ou le rapport inverse ne respecte pas cette définition.

6. Dans un conducteur soumis à une différence de potentiel, quel phénomène constitue le courant électrique ?

Le déplacement de charges électriques à travers le conducteur
La répartition immobile des charges aux extrémités du conducteur
La différence de potentiel entre deux points du conducteur
L’énergie fournie par unité de charge dans le conducteur

Le déplacement de charges électriques à travers le conducteur

Explication

Le courant électrique correspond au mouvement de charges à travers un conducteur sous l’effet d’une différence de potentiel. La différence de potentiel désigne la tension, l’énergie par charge décrit une autre définition de la tension, et des charges immobiles ne constituent pas un courant.

7. Dans un fil métallique, les électrons se déplacent de la borne négative vers la borne positive ; dans quel sens définit-on le courant conventionnel ?

De la borne positive vers la borne négative
De la borne négative vers la borne positive
De la borne positive vers le milieu du fil
Du milieu du fil vers chacune des bornes

De la borne positive vers la borne négative

Explication

Par convention historique, le courant est orienté de la borne positive vers la borne négative, à l’inverse du déplacement des électrons dans un conducteur métallique. Le sens négatif vers positif décrit le mouvement électronique, tandis que les propositions partant du milieu ne correspondent pas à la convention.

8. Un signal électrique garde une valeur, une polarité et un sens constants au cours du temps. Comment le classe-t-on ?

Comme une grandeur alternative à valeur constante
Comme une grandeur alternative
Comme une grandeur continue
Comme une grandeur périodique à sens variable

Comme une grandeur continue

Explication

Une grandeur continue conserve une valeur constante ainsi qu’une polarité et un sens invariants. Une grandeur alternative évolue périodiquement en changeant de valeur et de sens ; les deux autres descriptions associent à tort stabilité et alternance.

9. Une installation est alimentée par une batterie. Quel type de grandeur électrique cette source produit-elle principalement ?

Des grandeurs sinusoïdales
Des grandeurs continues
Des grandeurs triangulaires
Des grandeurs alternatives

Des grandeurs continues

Explication

Les batteries produisent principalement des grandeurs continues. Les grandeurs alternatives et sinusoïdales sont associées à d’autres formes ou usages, et une forme triangulaire décrit une forme d’onde plutôt qu’une caractéristique principale de la batterie.

10. Quel matériau permet au courant de circuler facilement grâce à sa faible résistance électrique ?

Un matériau à forte résistivité thermique
Un isolant électrique
Un conducteur électrique
Un générateur électrique

Un conducteur électrique

Explication

Un conducteur électrique présente une faible résistance et permet donc au courant de circuler facilement. Un isolant s’oppose au passage du courant, la résistivité thermique concerne une autre propriété et un générateur est une source électrique.

11. Deux fils sont faits du même matériau et ont la même longueur. Le fil A a une section deux fois plus grande que celle du fil B. Comment leurs résistances se comparent-elles ?

La résistance de A est deux fois plus faible que celle de B.
La résistance de A est deux fois plus grande que celle de B.
Les deux résistances sont égales parce que les fils ont la même longueur.
La résistance de A est déterminée par la résistivité seule.

La résistance de A est deux fois plus faible que celle de B.

Explication

La relation R=ρLSR=\rho\frac{L}{S} montre que, à matériau et longueur identiques, la résistance varie en sens inverse de la section : doubler la section divise la résistance par deux. Dire qu’elle double inverse l’effet de la section, l’égalité néglige la section et la résistivité seule ne suffit pas.

12. Une petite lampe est alimentée par une source continue. Quelle caractéristique du courant doit-on observer dans ce circuit ?

Il circule dans le même sens au cours du temps.
Il conserve son intensité, mais inverse son sens.
Il change périodiquement de sens et d’intensité.
Il change d’intensité tout en gardant un sens variable.

Il circule dans le même sens au cours du temps.

Explication

Un circuit à courant continu est alimenté par une source de tension continue et le courant y circule toujours dans le même sens. L’inversion périodique du sens caractérise le courant alternatif, tandis que la constance de l’intensité ne définit pas à elle seule le sens du courant.

13. Dans un circuit alimenté par une source alternative, le courant observé varie au cours du temps. Quelle évolution caractérise ce courant ?

Il change de direction, mais son intensité reste constante.
Il garde le même sens et la même intensité.
Il change de direction et d’intensité.
Il garde le même sens, mais son intensité varie.

Il change de direction et d’intensité.

Explication

Dans un circuit à courant alternatif, le courant change de direction et d’intensité au cours du temps. Un sens fixe renvoie à la caractéristique du courant continu; les deux autres réponses ne retiennent qu’une des deux variations attendues.

14. Un appareil consomme de l’électricité pendant plusieurs minutes. Quelle grandeur désigne la quantité fournie ou consommée au cours de cette durée ?

L’intensité électrique
La puissance électrique
La tension électrique
L’énergie électrique

L’énergie électrique

Explication

L’énergie électrique correspond à l’énergie fournie ou consommée pendant une durée donnée. La puissance désigne la rapidité de ce transfert, tandis que la tension et l’intensité sont d’autres grandeurs du circuit.

15. Un appareil fonctionne en régime constant sous une tension de 12 V12\ \mathrm{V} et est parcouru par un courant de 2 A2\ \mathrm{A} pendant 30 s30\ \mathrm{s}. Quelle énergie électrique consomme-t-il ?

60 J60\ \mathrm{J}
360 J360\ \mathrm{J}
720 J720\ \mathrm{J}
24 J24\ \mathrm{J}

$$720\ \mathrm{J}$$

Explication

En régime constant, E=UItE=UIt : 12×2×30=720 J12\times2\times30=720\ \mathrm{J}. 24 J24\ \mathrm{J} omet la durée, 360 J360\ \mathrm{J} omet l’intensité et 60 J60\ \mathrm{J} ne combine pas correctement les grandeurs.

16. Deux circuits consomment la même quantité d’énergie, mais l’un la consomme en moins de temps. Quelle grandeur exprime cette consommation plus rapide ?

La tension électrique
L’intensité électrique
L’énergie électrique
La puissance électrique

La puissance électrique

Explication

La puissance électrique représente la rapidité avec laquelle l’énergie est fournie, transformée ou consommée. L’énergie désigne la quantité transférée, tandis que la tension et l’intensité caractérisent d’autres aspects du circuit.

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Mémorisez les réponses avec 43 flashcards sur Notions de base en électricité.

Quels éléments composent au minimum un circuit électrique ?

Un générateur, un récepteur et des fils conducteurs.

Qu’est-ce que la tension électrique entre deux points d’un circuit ?

La différence de potentiel entre ces deux points.

Comment s’exprime la tension entre A et B à partir des potentiels ?

UAB=VA−VBU_{AB}=V_A-V_B

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