Chapitre

Electricité
Chapitre 1:
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Lois fondamentales du courant continu
Connaissances préalables:
 Programme de seconde
 Equation de droite
 Puissance de 10
Connaissances à acquérir:
 Définition de l'intensité du courant
 Convention d'orientation
 Loi des mailles
 Loi des nœuds
Savoir faire théoriques à acquérir
 Application de ces lois
I.
Le circuit électrique
I-1.
Qu'est un circuit électrique ?
Un circuit électrique contient au moins un générateur électrique et un récepteur
Les conducteurs relient les différents éléments du circuit électrique.
L'interrupteur permet d'interrompre la circulation du courant électrique.
I-2.
Nomenclature
Un nœud est un point du circuit où convergent plusieurs conducteurs.
Une branche est un élément du circuit compris entre deux nœuds consécutifs.
Une maille est un chemin fermé passant par différents points d'un circuit
On appelle dipôle un élément d'un circuit électrique présentant deux bornes.
I-3.
Circuits série et dérivation
Des dipôles sont dits en parallèle ou en dérivation lorsqu'ils sont compris entre deux nœuds
consécutifs
Des dipôles sont en série lorsqu'ils appartiennent à la même branche ou que le circuit n'a
qu'une maille.
II.
La tension électrique
II-1.
Définition
La tension électrique entre deux points A et B résulte d'une différence d'état électrique entre
ces deux points. On note UAB la tension électrique entre les points A et B. Elle résulte d'une
différence de potentiel électrique entre le point A de potentiel VA et le point B de potentiel
VB.
UAB=VA-VB
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Représentation de la tension
L'unité de mesure de la tension est le volt V
On utilise aussi ses sous-multiples…
II-2.
Algébrisation de la tension
La tension est une grandeur algébrique.
La mesure de la tension s'effectue avec un voltmètre que l'on branche en parallèle aux bornes
de l'élément que l'on veut mesurer.
Utilisation de deux voltmètres (numérique et analogique)
La tension est positive lorsque le potentiel du point de mesure repéré par la pointe de la flèche
est supérieur à celui repéré par le talon.
Et inversement.
Faire un dessin
II-3.
Loi des mailles
On respectera les règles suivantes:
On choisit une maille et un point de départ sur cette maille.
On affecte à cette maille un sens de parcours.
On signe la tension positivement lorsque la flèche la représentant suit le sens de parcours.
On la signe négativement lorsque la flèche la représentant a un sens opposé au sens de
parcours arbitrairement défini.
Loi des mailles
La somme algébrique des tensions rencontrées dans une maille est nulle.
Loi d'additivité
La tension totale entre deux points du circuit est égale à la somme des tensions partielles.
III.
Le courant électrique
III-1. Pourquoi a-t-on du courant électrique
Le courant électrique résulte du mouvement de porteurs de charge
Quels sont ces porteurs de charge ?
Il s'agit d'électrons dans les métaux ou conducteurs, il s'agit d'ions dans les électrolytes.
La charge d'un électron se mesure en coulomb C et vaut –e
e=1,6.10E-19C
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III-2. L'intensité du courant électrique
L'intensité du courant électrique est la quantité de charges qui traverse une section par unité
de temps.
Q
I
T
I en ampère
Q en coulomb
T en seconde
III-3. Sens du courant électrique
Par convention, le sens du courant électrique est celui des porteurs de charges positives (c-à-d.
le sens inverse de celui des électrons).
Le courant descend les potentiels.
III-4. Algébrisation de l'intensité du courant
Mesure de l'intensité du courant
Elle s'effectue à l'aide d'un ampèremètre que l'on branche en série dans le circuit.
Algébrisation de l'intensité du courant
Faire un dessin
Imposons un sens arbitraire pour le courant que l'on décrit par une flèche:
L'intensité du courant est positive lorsque le sens de la flèche est identique au sens
conventionnel du courant.
L'intensité du courant est négative lorsque le sens de la flèche est contraire au sens
conventionnel du courant.
III-5. Loi des nœuds
Il n'y a pas d'accumulation de charges au niveau d'un nœud
La loi des nœuds traduit la conservation de la quantité d'électricité
Pendant une durée T, la quantité d'électricité arrivant en un nœud est égale à la quantité
d'électricité en repartant.
Soient les quantités de charge Q1 et Q3 arrivant au nœud.
Soient les quantités de charge Q2 et Q4 partant du nœud.
Alors Q1+Q3=Q2+Q4
La somme des intensités des courants arrivant à un nœud est égale à la somme des intensités
des courants repartant de ce nœud.
I1+I3=I2+I4
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