corr ds 3 A tension - Le Web Pedagogique

CONTROLE N ° 2 - SUJET A
Pour rédiger avec rigueur vos justifications, il faut citer les lois du cours que vous utilisez, ne pas
oublier les unités, vous relire pour voir si vous avez bien répondu à la totalité de la question et si votre
réponse à un sens.
Exercice n°1: (aucun calcul n’est demandé dans cet exercice)
1) Schématise le circuit suivant et indique le sens du courant ainsi que les bornes du
voltmètre qui mesure une tension trop souvent oublié, apprenez à bien lire un énoncé !
2,
5
9V
L
résistance
2) a) Quelle tension mesure le voltmètre ? dans cette réponse ce n’est pas un chiffre qui est attendu car on ne
demande pas la valeur de la tension mais je veux savoir aux bornes de quel dipôle la tension est mesurée ?
b) Ecris avec les symboles du cours la valeur de cette tension : on utilise les symboles U et V pour donner la
valeur chiffrée de la tension mesurée
3) L’interrupteur est-il ouvert ou fermé? Justifie ta réponse ( le fait que la lampe ne brille pas
sur le dessin n’est pas une réponse ! )
On utilise la loi suivante : la tension aux bornes d’un récepteur en circuit ouvert est nulle, la lampe est un
récepteur et la tension à ses bornes n’est pas nulle donc l’interrupteur est ……
4) On place à présent le voltmètre aux bornes de la pile. Quelle sera la valeur affichée sur celui-ci :
Voir la partie III) courant et tension dans les circuits
a) quand le circuit est fermé ? ...........................................................................................................
b) quand le circuit est ouvert ? ..........................................................................................................
5) On place à présent le voltmètre aux bornes de l'interrupteur. Quelle sera la valeur affichée sur
celui-ci : Voir la partie III) courant et tension dans les circuits
a) quand le circuit est fermé ? ...........................................................................................................
b) quand le circuit est ouvert ? ..........................................................................................................
6) La lampe L a comme tension nominale 1,5 Volt ? Comment va-t-elle fonctionner ?Justifie .
Voir la partie I2) tension indiquée sur les récepteurs
Rappel : la tension nominale d’une lampe est la tension qu’elle doit recevoir pour briller normalement
Il faut comparer la tension aux bornes de la lampe ( 2,06 V) et la tension nominale de la lampe (1,5 V)
On remarque que ces 2 valeurs sont très proches donc y-a-til adaptation, sous tension ou surtension et donc la
lampe brillera-t-elle normalement, faiblement ou fortement ?
7) On ajoute une lampe L2 dans le circuit ci-dessus, quelle sera alors la tension aux bornes de L.
Choisissez parmi les valeurs suivantes: 1,2 V, 2,5 V ou 9 V.Justifier votre choix.
On utilise la loi suivante : la tension aux bornes des récepteurs diminue si on ajoute un récepteur
dans le circuit en série .Donc sachant que la tension aux bornes de la lampe L était de 2,06 V avant l’ajout de
L2 dans le circuit , quelle sera la valeur de la tension aux bornes de L après l’ajout de L2 ?
Exercice n°2:
On a représenté ci-contre le cadran d’un voltmètre:
1) a) Le voltmètre a-t-il été bien branché ? Pourquoi ?
On remarque que la tension affichée est négative donc le
voltmètre est mal branché
b) Comment corriger cette erreur
voir fiche méthode du voltmètre
2) Peut-on utiliser un autre calibre que celui choisi ? Lequel ? Justifier votre réponse
Vous n’avez pas remarqué que devant les calibres 200 et 20 on trouvait un « m » qui signifie milli
donc il fallait comprendre calibres 200 mV et 20 mV et non 20 V et 200 V qui auraient été placé avant le
calibre 2 V et non après.
Donc il faut comparer la tension affichée sur le voltmètre U = 0,15 V = 150 mV et les différents calibres
On peut utiliser un calibre supérieur à la tension donc peut-on utiliser le calibre 200 mV ? et 20 mV ?
Exercice n°3: On considère le circuit schématisé ci dessous
1)Ecrire l’équation qui lie toutes les tensions du circuit .Donner le nom de cette loi
On utilise la loi dʼadditivité dans le circuit en série qui sʼécrit : U G = U …. + U …. + U …… + U ……
( on additionne les tensions aux bornes de tous les dipôles dans le circuit)
2) On sait que le voltmètre V indique 6,7 V , le voltmètre V1 : 2,3 V et , le voltmètre V3 : 0,7 V
a) Ecrire les données de cet exercice en utilisant les symboles du cours
Une donnée cʼest ce que je connais : les valeurs données dans lʼénoncé donc :
U G = 6,7 V
U L2 = 2,3 V et
U R = 0,7 V et U K = 0v car lʼinterrupteur est fermé
b) Calculer la tension aux bornes de la lampe L1 .Détailler votre calcul
U G = U L1 + U L2 + U R car U K = 0V
On remplace les tensions par leur valeur
6,7 = U L1 + 2,3 + 0,7
6,7 = Ul1 + 3
Ul1 = 6,7 -3 = 3,7 V
La tension aux bornes de la lampe L1 est de 3,7 volts
3) On échange les places de la lampe L2 et de la résistance.Quelle sera la tension aux bornes de
la lampe L2 ? Justifier votre réponse.
On utilise la loi suivante : la tension aux bornes d’un dipôle n’est pas modifiée si ce dipôle change de place
dans le circuit en série donc la tension aux bornesde la lampe L2 sera de ……
4) Quelle serait la tension aux bornes du fil reliant le générateur à la résistance ?
La tension aux bornes de de fil serait nulle comme pour tous les fils de connexion
Exercice n°4: Dans le montage ci-dessous, on mesure les tensions UG=12 V et UR= 8,3 V
1) Ecrire la relation qui lie les tensions aux bornes du générateur, de la résistance et de la del..
+
G
Justifier votre réponse.
On utilise la loi dʼadditivité dans le circuit en série passant
par G, R et D qui sʼécrit :
UG=UR+UD
2) Calculer alors la valeur de la tension aux bornes de la del UD:
On remplace les tensions par leur valeur
12 = U D + 8,3
UD = 12 -8,3 = 3,7 V . La tension aux bornes de la diode D est de 3,7 volts
3) Ecrire la relation qui lie les tensions aux bornes de la del UD et de la lampe UL. Justifier.
On utilise la loi dʼadditivité dans le circuit en série passant
par G, L et D qui sʼécrit :
UG=UL+UD
4) Calculer alors la valeur de UL:
On remplace les tensions par leur valeur
12 = U L + 3,7
UL = 12 -3,7 = 8,3 V . La tension aux bornes de la lampe est de 8,3 volts.
On remarque que UL = UR, on pouvait aussi utiliser cette loi pour calculer UL
5) On retourne la del dans le circuit ci-dessus, donner les valeurs des 4 tensions du circuit , justifier
vos réponses
Une del en sens bloqué est équivalente à un interrupteur ouvert et on remarque que vue la position de
La DEL, il n’y aura plus de courant dans tout le circuit donc
U générateur reste le même en circuit ouvert où fermé donc UG = …..
U del = Uinterrupteur ouvert =…..
Urécepteur = 0 V en circuit ouvert donc en déduire les valeurs de UL et UR