Fiche de révision : Tension électrique et circuits

📋 Plan du Cours

1. Dipôles et circuits électriques
2. Schématisation et sens du courant
3. Tension nominale et adaptation
4. Dangers de la tension électrique
5. Mesurer une tension au multimètre
6. Tension et courant
7. Lois des circuits série et dérivation

📖 1. Dipôles et circuits électriques

🔑 Notions clés & Définitions

• Dipôle : Élément électrique qui possède deux bornes de connexion.
• Circuit fermé : Un circuit électrique simple forme une boucle de dipôles reliés par des fils et doit être fermé, donc ininterrompu, pour qu’un courant circule.

📝 Points essentiels

📌 Un générateur transfère l’énergie électrique et crée le courant, tandis qu’un récepteur convertit l’énergie électrique reçue en d’autres formes d’énergie.

📌 Un interrupteur fermé laisse circuler le courant dans un circuit fermé, tandis qu’un interrupteur ouvert empêche la circulation du courant dans un circuit ouvert.

💡 Astuce mémo

Générateur : fournit l’énergie ; récepteur : la convertit.

📖 2. Schématisation et sens du courant

★ À maîtriser

• En présence d’un générateur, le courant électrique sort par son pôle positif et rentre par son pôle négatif lorsque le circuit est fermé.

📌 Dans un circuit en série, les dipôles forment une seule boucle ou maille, alors que dans un circuit en dérivation, ils forment plusieurs boucles ou mailles.

Compléments

• Pour schématiser un circuit, on représente chaque élément par un symbole, les fils par des traits rectilignes et l’ensemble du circuit simple par un rectangle pour améliorer la clarté.

💡 Astuce mémo

Pôle + → récepteurs → pôle −.

📖 3. Tension nominale et adaptation

🔑 Notions clés & Définitions

• Tension électrique : Grandeur notée U qui s’exprime en volt, dont l’unité est le volt de symbole V.
• Tension nominale : Tension à laquelle il doit être soumis pour fonctionner normalement.

★ À maîtriser

📌 Un récepteur est adapté lorsque sa tension est voisine de sa tension nominale, fonctionne faiblement en sous-tension et risque de griller en surtension.

Compléments

📐 Formule - Les conversions d’unités de tension sont $1\,\mathrm{mV}=0{,}001\,\mathrm{V}$ et $1\,\mathrm{kV}=1000\,\mathrm{V}$.

• Une pile ronde fournit 1,5 V, une pile plate 4,5 V et une pile rectangulaire 9 V ; la tension d’une pile usagée diminue.

💡 Astuce mémo

Sous-tension : fonctionne faiblement ; surtension : risque de griller.

📖 4. Dangers de la tension électrique

📝 Points essentiels

• La tension du secteur délivrée dans les habitations est de 230 V, quel que soit le fournisseur d’énergie électrique.

• Une personne est électrisée lorsqu’elle est traversée par un courant électrique, tandis qu’il y a électrocution lorsque ce courant entraîne la mort.

• La tension de sécurité est de 24 V et, au-delà de cette valeur, le courant traversant un être humain peut être mortel.

• Il faut toujours débrancher un appareil électrique avant de le réparer, même si aucune lampe ne brille.

💡 Astuce mémo

Tension supérieure à 24 V → courant potentiellement mortel.

📖 5. Mesurer une tension au multimètre

🔑 Notions clés & Définitions

• Voltmètre : Appareil qui mesure la tension électrique aux bornes d’un dipôle et se branche en dérivation à ses bornes.

★ À maîtriser

• 🔄 La mesure d’une tension suit les étapes suivantes : réaliser le circuit, brancher le multimètre en dérivation avec les bornes V et COM, choisir le calibre de 600 V, diminuer le calibre pour améliorer la précision, noter la valeur avec son unité

Compléments

📌 Si l’afficheur indique « 1 », le calibre est trop petit pour la tension mesurée, et si la valeur est négative, il faut inverser les branchements du multimètre.

💡 Astuce mémo

Brancher en dérivation, choisir le calibre, mesurer, noter l’unité.

📖 6. Tension et courant

★ À maîtriser

📌 Un dipôle peut avoir une tension à ses bornes sans être traversé par un courant, comme un interrupteur ouvert ou un générateur.

• Un générateur possède toujours une tension à ses bornes, même hors circuit, alors qu’un récepteur isolé ne présente pas nécessairement de tension.

Compléments

• Dans les mesures expérimentales avec un générateur de 6 V, interrupteur ouvert, la tension du générateur vaut 6,12 V, celle de la lampe 0,00 V, celle de l’interrupteur 6,12 V et celle du fil 0,00 V.

💡 Astuce mémo

Interrupteur ouvert : tension sans courant ; interrupteur fermé : courant sans tension.

📖 7. Lois des circuits série et dérivation

★ À maîtriser

📌 Dans un circuit en dérivation, tous les dipôles ont la même tension à leurs bornes : $U_G=U_{L1}=U_{L2}$.

• Les systèmes d’éclairage d’une habitation sont des circuits en dérivation, de sorte que le fonctionnement d’une ampoule ne dépend pas de celui des autres.

• Dans une habitation alimentée par le secteur de 230 V, les ampoules branchées en dérivation doivent avoir une tension nominale de 230 V pour fonctionner normalement.

Compléments

📌 Dans un circuit en série, la tension du générateur se répartit entre les dipôles montés en série.

• Les petites différences entre les tensions mesurées dans un même circuit s’expliquent par l’incertitude de mesure propre à tout appareil de mesure.

💡 Astuce mémo

Dérivation : même tension ; série : tension répartie entre les dipôles.

📊 Tableaux de synthèse

Série et dérivation