TP Physique Chimie 1ere STI2D: Loi des Nœuds et des Mailles

Enseignement spécialité
Physique chimie TP 1-B : Loi des nœuds, loi des mailles 1ere STI2D
Objectifs :
➢Utiliser les conventions d’orientation permettant d’algébriser tensions et intensités électriques.
➢Utiliser la loi des nœuds et la loi des mailles dans un circuit comportant trois mailles au plus.
Situation problème :
Sur un forum de bricolage, un internaute rencontre un problème pour la confection d'une guirlande
lumineuse. Le but de cette activité est d'aider cet internaute à comprendre les réponses qui lui sont données
et à lui apporter nous même une solution claire et adaptée.
Document 1 : Un problème de guirlande
1ere STI2D TP 1-B Loi des nœuds loi des mailles 1/3

Document 2 : Circuit série (Boucle simple) – Circuit dérivation
Document 3 : Les conventions électriques
Les intensités de courant et les tensions électriques sont des grandeurs algébriques (elles peuvent être
positives ou négatives). C'est pourquoi on adopte des conventions de notations et de branchement.
➢Pour les générateurs :
◦L'intensité du courant électrique I est représenté par une
flèche « sortant » de la borne positive du générateur.
◦La tension U aux bornes d'un générateur est représentée par
une flèche au-dessus du symbole, dans le même sens que le
courant.
➢Pour les récepteurs : les flèches tension et courant sont orientées
dans des sens opposés.
Partie 1 : Représenter courants et tensions
1- Rappeler les unités de la tension électrique et de l'intensité du courant
électrique.
2- Combien de nœuds et de mailles comportent le circuit schématisé ci-dessous ? Les représenter sur le
schéma.
3- Soit I1 l'intensité du courant débité par le générateur et traversant la lampe L1, soit I2 et I3 les intensités
des courants traversant respectivement les lampes L2 et L3. Flécher sur le schéma ci-dessous ces intensités
en respectant les conventions.
4- Soit UG, U1, U2, et U3 les tensions respectivement aux bornes du générateur, et des lampes L1, L2 et L3.
Flécher ces tensions sur le schéma ci-dessous en respectant les conventions.
1ere STI2D TP 1-B Loi des nœuds loi des mailles 2/3
▲ conventions pour un générateur
▲ conventions pour un récepteur
+
L1
L2L3

Partie 2 : Loi des nœuds, loi des mailles
5- Refaire le schéma du montage précédent en ajoutant les appareils de mesure dans la situation suivante :
un voltmètre mesure la tension U1 aux bornes de L1 et un ampèremètre mesure l'intensité I3 du courant qui
circule dans la branche contenant L3.
6- Câbler le circuit en dérivation de la partie 1 et mesurer l'intensité du courant dans chacune des branches
du circuit et ensuite la tension aux bornes de tous les dipôles du circuit.
7- Compléter le schéma ci-dessous avec les valeurs mesurées à la question 6.
8- Interpréter vos résultats en établissant les différentes relations mathématiques qui existent entre UG,
UL1, UL2 et UL3 ainsi qu'entre I1, I2, I3 et I4.
9- Conclusion : compléter la loi des nœuds et la loi des mailles
Loi des nœuds : La somme des …............................. des courants qui entre par un ….....................
est égale à la somme des …................................................... qui ….............................. du même nœud.
Loi des mailles : Dans une maille, la …...................... algébrique des tensions (en faisant attention
au sens du courant) est toujours …..................... .
Partie 3 : Aidons Félipé
10 – Expliquer la réponse du modérateur en réalisant un schéma électrique pour chacune des explications
proposées. Attention à bien placer les valeurs indiquées.
11- Résolution du problème : Rédiger une réponse adaptée à Félipé, que nous pourrions poster sur le
forum, afin qu'il comprenne parfaitement quelle est la meilleure façon de réaliser sa guirlande. Attention,
vous devez prendre en compte la sécurité inhérente à votre solution.
Vous devrez donc :
•Réaliser les montages et expériences qui vous semblent utiles. (en se limitant toutefois à trois
lampes)
•Expliquer les principes physiques utilisés.
•Faire des schémas des circuits réalisés.
•Réaliser un compte rendu de vos expériences.
1ere STI2D TP 1-B Loi des nœuds loi des mailles 3/3
+
UL1 =
UG = UL2 = UL3 =
I1 =
I2 =
I3 =
I4 =