Circuits électriques et mesures : Cours complet

Thème n°1 : Circuits électriques et mesures
I : Introducon
En électricité on retrouve 2 grands types de constuants les générateurs et les récepteurs. Les
générateurs produisent un courant électrique alors que les récepteurs le reçoivent.
Générateurs : Récepteurs :
- Bloc d’alimentaon, pile ou baerie - Résistance
- Cellule photovoltaïque - Lampe
En courant connu, les conducteurs sont en général de couleur
rouge (+) et noire (-), on parle de polarité. C’est une convenon qu’il est
important de respecter car certains constuants sont polarisés et risque
d’être endommagés en cas d’inversion. Le courant électrique circule de la
borne + vers la borne -.
Il existe deux types d’associaon de constuants, l’associaon série et parallèle (ou dérivaon) :

II : Schémas électriques normalisés à main levée
Réaliser les schémas électriques suivants en respectant les polarités (+/-)
Montage 1 : Un générateur doit alimenter une lampe
• 1 générateur
• 1 lampe
Montage 2 : Un interrupteur doit commander l’allumage et l’exncon d’une lampe
• 1 générateur
• 1 lampe
• 1 interrupteur
Montage 3 : Un générateur doit alimenter 2 lampes associées en série, l’interrupteur doit
commander les 2 lampes simultanément.
• 1 générateur
• 2 lampes
• 1 interrupteur
Montage 4 : Un générateur doit alimenter 2 lampes associées en parallèle, l’interrupteur doit
commander les 2 lampes simultanément.
• 1 générateur
• 2 lampes
• 1 interrupteur
Montage 5 : Idem que montage 2 avec une résistance supplémentaire en série avec la lampe
• 1 générateur
• 1 lampe
• 1 interrupteur
• 1 résistance
Remarque :
Remarque : les éléments de
commande sont toujours
représentés en position ouverte.

III : Prise en main Tinkercad et premiers montages
Se rapporter au Rapport_pare 1 puis répondre aux quesons.
IV : Principe de l’électricité
Tout ce qui nous entoure est constué
d’atomes autours desquels gravitent des électrons.
En foncon des matériaux (conducteur/isolant) ces
électrons sont plus ou moins libres, leur permeant
de se déplacer d’un atome à l’autre. Soumere un
élément conducteur à une tension électrique (+/-)
va forcer le déplacement des électrons dans la
même direcon. Ce ux d’électrons correspond à un
courant électrique. Ce ux peut être ulisés de
diérentes manières, lumière, chaleur, mouvement,
etc. Raccorder un conducteur à une pile va forcer le déplacement des électrons.
On retrouve deux grands types de courants électriques :
• Le courant alternaf : que l’on retrouve sur les prises sur lesquelles on branche nos
appareils
• Le courant connu : qui alimente les appareils électroniques (smartphone, PC, etc…)
V : Grandeurs électriques
- …………………... ou ……………….. en ………………………..
- …………..………. ou diérence de potenel en ………………………….
- ………………………..… en …………………..
- ……………………… en ……………………
VI : Mesures des grandeurs électriques
Le …………………………………. mesure le courant, la tension, la résistance, la connuité
La ……………………………………………………….. mesure le courant (parfois même la tension)
Le …………………………………….. mesure la puissance
L’………………………………… mesure l’allure d’un signal électrique
Les appareils de mesure nécessitent souvent
de séleconner une posion, appelée calibre, an
d’eectuer la mesure souhaitée.
Molee de
sélecon du calibre
Bornes de
raccordement
Ampèremètre
Voltmètre
+ -
- +
Le raccordement électrique
doit également respecter
certains principes.
A brancher en série
A brancher en parallèle

Compléter les schémas électriques suivants à main levée en respectant les polarités (+/-)
Montage 1 : Les lampes doivent être placées en série. On cherche à mesurer le courant en sore du
générateur et la tension aux bornes de chacune des lampes.
• 1 générateur
• 1 interrupteur
• 2 lampes
• 1 ampèremètre
• 2 voltmètres
Montage 2 : Les lampes doivent être placées en parallèle. On cherche à mesurer le courant en sore
du générateur, le courant entrant dans chacun des lampes ainsi que la tension dans une lampe.
• 1 générateur
• 1 interrupteur
• 2 lampes
• 3 ampèremètres
• 1 voltmètre
Remarque : Les appareils de mesure n’ont aucune inuence sur le circuit électrique. L’ampèremètre
se comporte comme un interrupteur fermé et le voltmètre comme un interrupteur ouvert.
Mise en applicaon sur Tinkercad :
Se rapporter au Rapport_pare 2 puis répondre aux quesons.
A l’aide d’un mulmètre on peut également mesurer la résistance
d’un constuant en précisant l’ordre de grandeur à mesurer (2M, 200k, 20k, …).
Ce calibre en forme d’alarme permet
de mesurer la connuité d’un conducteur.