1 – Le circuit électrique 2 – Nœud

LOIS DES TENSIONS ET DES INTENSITES
ELECTRIQUES
ELECTRICITE
COURS
1 – Le circuit électrique
Rappel : un circuit électrique est une suite ininterrompue de fils et d’appareils conducteurs qui relient
les deux bornes du générateur.
Dans un circuit électrique, c’est toujours le GENERATEUR qui crée LE COURANT ELECTRIQUE
d’intensité I. Aux bornes de ce générateur, il y a toujours une tension Ug non nulle.
Aux bornes des autres appareils, c’est la circulation du courant qui crée des tensions dont les valeurs
dépendent des caractéristiques de fabrication des appareils.
Exemple :
UL
UR
Trois constats :
K
AUX BORNES DU GENERATEUR Ug ET I
SONT DANS LE MEME SENS
R
L
Ug
AUX BORNES DES APPAREILS U ET I SONT
DANS LE SENS CONTRAIRE.
I
AUX BORNES DE L’INTERRUPTEUR
FERME LA TENSION EST NULLE.
M
_
UM
2 – Nœud - Loi des courants ou loi des nœuds
Nœud : UN NŒUD EST UN POINT D’UN CIRCUIT OU ARRIVENT AU MOINS TROIS
CONDUCTEURS
I6 D
K
Dans le circuit ci-contre, on
constate qu’il y a :
R
L
Ug
I
I4
I1
A
M
_
B
I2
L1
I3
I5
C
4 NŒUDS : A, B, C, D
Remarque : le sens de tous les courants est évident, car le courant I part du générateur et à chaque
nœud rencontré il se sépare en deux courants circulant dans le même sens. A la fin on
retrouve le courant I de départ qui revient au générateur, ce qui oblige à écrire I = I6.
Loi des nœuds : LA SOMME DES COURANTS QUI ARRIVENT EN UN NŒUD EST EGALE
A LA SOMME DES COURANTS QUI EN REPARTENT.
Application :
ARRIVENT
REPARTENT
Nœud A
=
Nœud B
=
Nœud C
=
Nœud D
=
Application numérique :
Si I = 4,3 A, I1 = 2,7 A, I4 = 1,1 A, calculer I2, I3, I5, I6.
Vérifier I = I6.
3 – Notion de maille
Maille : UNE MAILLE EST UN CIRCUIT FERME QUI NE COMPORTE PAS DE NŒUD
ET QUI PEUT ETRE EXTRAIT D'UN CIRCUIT COMPLIQUE.
Exemple:
K
Le circuit ci-contre comporte 3
mailles.
R
L
Ug
R1
3ième MAILLE
M
_
R
R1
1iere MAILLE
K
2ième MAILLE
K
L
R1
R
M
_
Ug
L
M
_
4 –Loi des mailles ou loi des tensions
LA SOMME DES TENSIONS ORIENTEES LE LONG D'UNE MAILLE EST NULLE.
Exemple :
UL
UR
K
R
Ug = UM + UR + UL
L
Ug
I
M
_
UM
Remarques :
5 –Loi d’Ohm :
Alors,
Soit un conducteur ohmique :
-de résistance R (en Ohm),
-soumis à une tension U (en Volt)
ou encore: après transformation de formule:
-et traversé par un courant d'intensité I (en
Ampère)
Remarque : aux bornes d’un conducteur ohmique, U et I sont deux grandeurs proportionnelles:
ELECTRICITE
EXERCICES
LOIS DES TENSIONS ET DES INTENSITES
ELECTRIQUES
Exercice n°1 :
Dans chaque cas trouver la valeur des courants qui manquent :
I1 = 1,2 A
I3 = 0,07 A
I1 = 0,8 A
I2 = 3,2 A
I4 =
I3 =
I2 = 1,8 A
I1 = 1,15 A
I1 = 1,3 A
I3 =
I4 = 2 x I3 =
I2 = 2 A
I4 = 3,77 A
I2 = 2,42 A
I5 = 2,5 A
I3 =
Exercice n°2 :
E
A
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L'ampèremètre indique 0,3 A et toutes les lampes sont identiques.
 Flécher sur le schéma le courant principal et les courant traversant chaque lampe.
 Calculer la valeur de l'intensité du courant qui traverse chaque lampe.
 Toutes les lampes éclaireront-elles de la même manière ? Et donc que pensez-vous du réalisme
industriel de ce montage.
Exercice n°3 :
I2
I1
R6
 Flécher sur le schéma les
courants et les tensions
I
R1
Ug
 Calculer les courants et
tensions manquants grâce
aux lois des nœuds et des
mailles.
I3
R4
R3
I5
R2
R5
I6
I4
Ug = 6 V;
I1 = 90 mA;
UR1 = 2,3 V; UR6 = 1,7 V; UR4 = 0,25 V
I2 = 4 mA;
I3 = 1,2 mA
Exercice n°4 :
Les relations suivantes sont-elles justes ? Sinon, corriger les éventuelles erreurs
U = U1 + U2 + U3
U1 = U5 – U4
U2 = U3 + U - U1
U3
U2
R
L
E
R
U
L
U5
U1
R
U4