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LOIS DE KIRCHHOFF
Buts
Vérifier les lois de Kirchhoff
Mesurer la résistance interne d’un ampèremètre
Mesurer la résistance interne d’une pile.
Matériel
2 Multimètres numériques
Pile de 6 V et batterie de piles
Plaquette de montage
Fils de raccordement
Interrupteur à bouton poussoir
Résistances (5)
Rhéostat (0 à 100 Ω)
Théorie
Les circuits électriques ne sont pas toujours simples. Certains contiennent
plusieurs composants (piles, résistances, etc.) montés en série et en
parallèle. Les courants et les différences de potentiel dans un tel circuit sont
régis par deux lois fondamentales, connues sous le nom de lois de
Kirchhoff.
Première loi de Kirchhoff (ou loi des nœuds) : « La somme algébrique des
intensités de courant en chacun des nœuds est nulle. »
L’énoncé précédent signifie qu’il entre autant de courant qu’il en sort en
chacun des nœuds. Mais qu’est-ce qu’un nœud ? On appelle nœud, tout
point d’un circuit où se rejoignent un minimum de trois composants.
Pour la loi des nœuds, nous devons convenir de considérer les courants qui
entrent dans un nœud comme étant d’un signe et les courants qui en sortent,
de signe contraire. Ainsi pour le nœud illustré ci-dessous, la première loi
de Kirchhoff s’écrira :
Deuxième loi de Kirchhoff (ou loi des mailles) : « La somme algébrique de
toutes les différences de potentiel rencontrées le long d’une maille (ou
boucle fermée) est nulle. »
L’énoncé précédent signifie que, partant d’un point d’un circuit et revenant
au même point, en faisant le tour d’une maille, nous retrouverons le même
potentiel à ce point. Qu’est-ce qu’une maille ? La maille est définie comme
une suite de branches formant un circuit fermé. Et une branche ? C’est un
ensemble d’éléments (pile, résistance, etc.) entre deux nœuds consécutifs.
Pour la loi des mailles, une fois les polarités de tous les éléments bien
identifiées, nous devons effectuer la somme algébrique de toutes les
augmentations (+) et diminutions (−) de potentiel rencontrées en faisant le
tour de la maille.