Épreuves Communes de Sciences Physiques 4ème

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Exercice I L’intensité du courant électrique. Répondre aux questions suivantes :
a) Quelle est l’unité de l’intensité du courant ? Ampère
b) Quel est l’appareil capable de mesurer l’intensité du courant ? Ampèremètre
A
c) Quel est le symbole de cet appareil ?
d) Comment cet appareil se place-t-il dans les circuits ? En série
e) Représenter un circuit comprenant en série un générateur, un interrupteur fermé, une diode dans le
sens passant et l’appareil capable de mesurer l’intensité du courant :
f) Un élève mesure une intensité égale à 156 mA sur le calibre 200 mA. Peut-il se placer sur le calibre 20
mA ? non
Pourquoi ? Le calibre est trop petit. Le multimètre va afficher une erreur
Exercice II On considère les deux circuits ci-dessous. Les lampes sont toutes identiques, ainsi que les
générateurs
Parmi les propositions suivantes, indiquer celles qui sont VRAIES
et celles qui sont FAUSSES:
A
L1
circuit 1
A
L3
L2
circuit 2
1.
2.
3.
4.
5.
L3 brille davantage que L2 : FAUX
L2 et L3 brillent de la même façon : VRAI
L3 brille moins que L1 : VRAI
L1, L2 et L3 brillent de la même façon : FAUX
L’intensité du courant dans le circuit 2 est plus petite que celle
du circuit 1 : VRAI
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Exercice III Montage avec résistance
appareil B
appareil A
résistance
a) Comment sont branchés ces deux ampèremètres ? en série
Le calibre utilisé pour chaque appareil est 2 A
b) Quelle est l’intensité du courant qui traverse la résistance ?
I = 0,32 A
c) Quelle est la valeur indiquée par l’appareil A ? I = 0,32 A
d) Enoncer la loi qui vous a permis de trouver cette réponse :
Dans un circuit série l'intensité est égale en tout point.
Exercice IV Utiliser la loi d’additivité des intensités
+
Dans le circuit schématisé ci-dessous, Marc a placé un ampèremètre
successivement en positions 1 et 2
L’ampèremètre en position 1 mesure une intensité de 35 mA ; l’ampèremètre en
position 2 mesure une intensité de 145 mA
a) Indiquer, sur le schéma, le sens du courant I dans la branche principale ;
des courants I1 dans la branche contenant la lampe L et I2 dans la branche
contenant le moteur
b)Que vaut l’intensité I du courant fourni par le générateur ?
I = I1 + I2 = 35 + 145 = 180 mA
-
L
I
A1
A2
.
I1
M
I2
c) Justifier votre réponse en citant le nom de la loi qui vous a permis de
trouver la réponse
Dans un circuit dérivation l'intensité dans la branche principale est égale à la somme des intensités dans les
branches dérivées
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Exercice V Savoir utiliser les lois de la tension dans un exercice
a) Donner le nom de l’unité de tension électrique et le nom de l’appareil
qui permet de la mesurer
C'est le Volt, elle se mesure avec un voltmètre
b) Quel est le symbole de cet appareil ? Comment doit-il être branché ?
Il doit être branché en dérivation
V
Dans le circuit schématisé ci-contre, on a repéré cinq tensions ;
quatre de ces tensions ont été mesurées et on cherche la cinquième : U1 =
4,5 V ; U4 = 1,5 V et U5 = 0 V
c) Ce circuit est-il un circuit en série ou en dérivation ?
En dérivation
d) Que désigne la notation U2 ?
C'est la tension aux bornes de la résistance
e) On mesure U2. Sur l’écran du voltmètre, on lit "3.0". Le voltmètre est utilisé sur le calibre 20 V.
Quelle est la tension mesurée par ce voltmètre ?
Elle est de 3 V
f) Que vaut la tension aux bornes de la lampe ? Justifier
Dans un circuit dérivation les tension aux bornes des branches dérivées sont égales
donc U3 = U4
U3 = 1,5 V
g) Combien vaut la tension U5 ? (Justifie ta réponse)
- si l'interrupteur est ouvert ? U5 = 4,5 V car la tension aux bornes d'un interrupteur ouvert est égale à
celle du générateur
–
si l'interrupteur est fermé ? U5 = 0 V car la tension aux bornes d'un interrupteur fermé est nulle (il
est équivalent à un fil)
h) Refaire le schéma de ce circuit en y ajoutant le voltmètre qui a permis de
mesurer la tension aux bornes du générateur.
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Exercice VI Une voiture téléguidée
Dans une petite voiture téléguidée, il y a le circuit suivant :
La tension du générateur UG est égale à 12 V ; la tension U1 de la lampe
L1
L2
L1 est égale à 2 V ;
la tension U2 de la lampe L2 est égale à 2 V
a) Quelle est la tension aux bornes du moteur ? On détaillera le
M
calcul
C'est un circuit série donc : Ug = U1 + U2 + UM donc UM = Ug - U1 – U2
UM = 12 – 2 – 2 = 8 V
b) Enoncer la loi que vous avez utilisée pour trouver cette tension
Dans un circuit série la tension aux bornes du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes des
autres dipôles
Exercice VII Schématise un circuit
Un circuit comporte en série une pile, une diode et une résistance. Un voltmètre mesure
la tension aux bornes de la résistance. Cette tension est nulle
a) Dans quel sens la diode est-elle branchée ?
Elle est branchée dans le sens non passant (à l'envers)
b) Schématiser ce circuit :
Exercice VIII Adaptation
Sur le culot d'une lampe on peut lire les informations suivantes : 3,5 V – 350 mA
1. A quoi correspondent ces deux indications (on donnera les deux termes exacts)
3,5 V : tension nominale
350 mA : intensité nominale
2. Un générateur possède les positions suivantes : 3V – 4,5 V – 6 V – 7,5 V – 9 V. Il peut fournir 3 A
au maximum. Sur quelle position faut il le régler pour faire fonctionner cette lampe ?
3V
3. Quelle est l'intensité qui traverse la lampe quand elle fonctionne normalement ?
350 mA