Cours sur les lois de l'électricité : intensité, tension, circuits

22
Thème : Organisation et Transformation de la matière
Séquence 2 : les lois de l’électricité
Cours
I. Les grandeurs électriques
1.1 L’intensité du courant
• Définition :
L’intensité du courant représente la quantité de courant qui circule dans un circuit. Par analogie avec
une rivière, elle correspond au débit de l’eau.
L’intensité est notée I et s’exprime en ampères (A).
• Appareil de mesure :
L’intensité se mesure à ‘aide d’un ampèremètre, qui doit se brancher en série dans le circuit.
Le symbole de l’ampèremètre est :
Il possède deux bornes :
- La borne 10A : utilisés pour les courants de forte intensité (jusqu’10 ampères).
- La borne COM : pour la sortie du courant.
Remarque :
• Pour des mesures plus précises, on utilise la borne mA, adaptée aux courants de faible
intensité.
• Dans ce cas, il est nécessaire de convertir la valeur de l’intensité exprimée en ampères (A) en
milliampères (mA), en se rappelant que 1 A = 1000 mA.
1.2 La tension du courant
• Définition :
La tension du courant est la différence d’état électrique entre deux points d’un circuit. Par analogie
avec une rivière, elle correspond à la différence de hauteur entre deux niveaux.
La tension est notée U et s’exprime en Volts (V).
• Appareil de mesure :
La tension se mesure à l’aide d’un voltmètre, qui doit être brancher en dérivation aux bornes du
dipôle concerné.
Le symbole du voltmètre est :
Il possède deux bornes :
- La borne V : pour l’entrée du courant.
- La borne COM : pour la sortie du courant.
Remarque :
• Pour obtenir une mesure précise, il faut d’abord choisir le calibre adapté à la valeur
approximative de la tension du générateur.
• Si le calibre initial est trop grand par rapport à la tension mesurée, il est possible de pendre le
calibre inférieur et adapté.
A
V

23
II. Les lois sur l’électricité
2.1 Dans un circuit en série
Dans un circuit en série, la tension aux bornes du
générateur est égale à la somme des tensions
aux bornes des autres dipôles : la loi d’additivité
de tensions.
Exemple : la tension est mesurée aux bornes de
chaque lampe (Rajoutez le voltmètre)
Relation :
Dans un circuit en série, l’intensité du courant
est la même en tout point du circuit : la loi
d’unicité des intensités.
Exemple : l’intensité du courant est mesurée en
tout point du circuit (Rajoutez l’ampèremètre et
le sens du courant)
Relation :
2.2 Dans un circuit en dérivation
Dans un circuit en dérivation, la tension aux
bornes de chaque dipôle est égale à la tension
aux bornes du générateur : la loi d’unicité de
tensions.
Exemple : la tension est mesurée aux bornes de
chaque lampe (Rajoutez le voltmètre)
Relation :
Dans un circuit en dérivation, la somme des
intensités du courant circulant dans chaque
branche est égale à l’intensité du courant dans la
branche principale : la loi d’additivité des
intensités.
Exemple : l’intensité du courant est mesurée en
tout point du circuit (Rajoutez l’ampèremètre et
le sens du courant)
Relation :

24
III. Effet d’ajout des dipôles
3.1 Dans un circuit en série
• Effet sur l’intensité du courant
L’intensité du courant reste la même dans tout le circuit. Elle est identique pour tous les dipôles, quel
que soit leur nombre.
• Effet sur la tension
La tension du générateur se divise entre les dipôles proportionnels à leur résistance.
De manière globale, plus on ajoute des dipôles, plus le courant dans le circuit diminue, car la
résistance totale augmente.
Exemples :
Ajouter des lampes en série réduit leur luminosité, car le courant diminue. Et, la tension aux bornes
de chaque lampe est égale à environ à la tension délivrée par le générateur par le nombre de dipôle.
3.2 Dans un circuit en dérivation
• Effet sur l’intensité du courant
L’intensité du courant se partage entre les différentes branches, proportionnelles à la résistance de
chaque branche.
• Effet sur la tension
La tension reste la même sur chaque branche, quel que soit le nombre de dipôles ajoutés.
De manière globale, ajouter des dipôles en dérivation augmente le courant total fourni par le
générateur (car de nouvelles branches permettent à davantage de courant de circuler), mais la
tension aux bornes de chaque dipôle reste constante.
Exemple : Ajouter des lampes en dérivation ne réduit pas leur luminosité, car chaque ampoule reçoit
la même tension.