CIRCUITS ELECTRIQUES

BTS 1 MV/MS PHYSIQUE-CHIMIE
1
S.BAILLY
CIRCUITS ELECTRIQUES
S4.1 Energie- énergie électrique
• Circuit électrique en régime continu et en
régime sinusoïdal
Objectifs :
• Calculer et mesurer les différentes grandeurs
électriques dans un circuit limité à deux mailles :
intensités-tensions-puissances.
Aux débuts de l’utilisation de l’électricité (XIXème siècle, il y
a environ 200 ans !), son transport était effectué avec une
tension continue (pas de fréquence). L’utilisation de telles
tensions présentait cependant des inconvénients. Aujourd’hui,
on utilise aussi des tensions alternatives.
L’objectif de ce cours est d’approcher l’origine physique
de l’électricité et d’apprendre à exploiter ses différentes
caractéristiques dans les circuits.
Moteur électrique industriel
I. Circuits électriques
• On appelle dipôle tout dispositif électrique entre deux bornes.
• Un nœud est une connexion électrique reliant au moins trois fils.
• Une branche est une portion de circuit comprise entre de nœuds consécutifs.
• Une maille correspond à l’association de deux branches successives et formant un circuit fermé.
Application 1 :
Déterminer dans le circuit suivant les dipôles, nœuds, branches et mailles.

BTS 1 MV/MS PHYSIQUE-CHIMIE
2
S.BAILLY
Application 2 :
Lorsque deux dipôles sont sur la même branche, on parle d’association en série. En revanche, si les dipôles
sont compris entre deux nœuds identiques mais ne sont pas sur la même branche, on parle d’association en
parallèle.
Sur le circuit de l’application 1, nommer chacun des dipôles et identifier ceux qui sont associés en série
et ceux associés en parallèle.
• Les dipôles : ……………………………………………………………………………………………………………………………………
• Série : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………
• Parallèle : ………………………………………………………………………………………………………………………………………..
II. Intensité du courant électrique
a) Origine et mesure de l’intensité du courant électrique
Définition : Courant électrique
Dans les métaux et les alliages, ce sont les électrons qui se déplacent.
Dans les liquides et les gaz, ce sont les ions (atome ou ensemble d’atomes ayant perdu/gagné un ou
plusieurs électrons) qui se déplacent .
Propriété 1 : Sens du courant électrique dans un conducteur
Les charges se déplaçant dans un conducteur électrique sont les électrons (chargés négativement).
Par convention, on considérera que le courant électrique se déplace dans le sens opposé aux
électrons.
Un courant électrique résulte du déplacement de porteurs de charges électriques.

BTS 1 MV/MS PHYSIQUE-CHIMIE
3
S.BAILLY
Définition : Intensité du courant électrique
L’intensité d’un courant, notée i ou I et exprimée en ampères (A), correspond à la quantité de charges
électriques Q traversant une section droite S du conducteur pendant un temps t.
L’intensité du courant s’exprime comme :
avec (Q) le nombre de charges (ou quantité d’électricité) en coulombs (C) et (t) la durée en
secondes (s).
L’intensité du courant électrique peut être vue comme un débit de charges : on compte le nombre de
charge traversant S chaque seconde comme on compterait le nombre de molécules d’eau traversant un
tuyau de surface S chaque seconde.
Atelier :
On mesure l’intensité du courant électrique à l’aide d’un ampèremètre. Ce dernier doit être branché en
série afin de mesurer le nombre d’électrons passant dans une branche chaque seconde.

BTS 1 MV/MS PHYSIQUE-CHIMIE
4
S.BAILLY
Application 3 :
Calculer la quantité d’électricité stockée dans une batterie Q parcourue par un courant de 2 A pendant
30 minutes en Coulomb puis en Ah (Ampère-heure).
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
b) Loi sur l’intensité du courant électrique
Propriété 2 : Loi des nœuds
La somme des intensités des courants arrivant à un nœud est égale à la somme des intensités des
courants sortant de ce nœud.
✓ Exemple :
La loi des nœuds nous permet d’écrire que :

BTS 1 MV/MS PHYSIQUE-CHIMIE
5
S.BAILLY
Application 4 :
Un circuit électrique comporte un moteur, une résistance et deux lampes. La résistance est traversée
par un courant I1 de 0.12 A, le moteur par un courant I0 de 0.2 A.
Q1) Sur le circuit précédent, identifier les nœuds et les branches.
Q2) Flécher les intensités I0, I1 et I2 (à travers L2).
Q3) Calculer l’intensité à travers L1 et L2.
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….………
III. Tension électrique
a) Origine et mesure de la tension électrique
Pour comprendre l’origine de la mise en mouvement les charges électriques, il faut utiliser la notion de
potentiel.
Définition : Potentiel électrique
Le potentiel électrique, noté V et exprimé en volt (V), est la grandeur définissant l’état électrique en un
point du circuit.
De manière imagée, on peut voir le potentiel comme étant relié au concentration de charges à un endroit
donné du circuit.