Chapitre 8 L`intensité du courant
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Chapitre 8 L’intensité du courant OBJECTIFS • Découvrir la notion d’intensité du courant et retenir l’unité d’intensité • Savoir mesurer une intensité à l’aide d’un multimètre • Vérifier et connaître l’unicité de l’intensité dans un circuit série • Vérifier et formuler l’additivité des intensités dans un circuit comportant des dérivations Introduction : Benjamin Franklin « capte » le courant électrique de l’orage. Pourquoi le courant électrique qui circule dans la corde mouillée du cerf-volant risquet-il d’électrocuter Benjamin Franklin ? Toutes les lampes de ce lustre sont-elles parcourues par un courant de même intensité ? 1 Que signifie les indications mA et 10 A sur les bornes du multimètre I/ Intensité et tension A/ On réalise un circuit en série avec un générateur, une lampe et un interrupteur. On mesure la tension aux bornes d'un fil de connexion en circuit ouvert. B/ On ferme l'interrupteur et on recommence la même mesure. 2 a/ Dans l'expérience A, quelle est la valeur de la tension aux bornes du fil de connexion ? La valeur de la tension aux bornes du fil de connexion est de 0V b/ La lampe brille-t-elle dans l'expérience A ? Qu'est-ce que cela signifie ? Dans l’expérience A la lampe est éteinte. Elle n’est donc pas traversée par un courant électrique. c/ Du courant circule-t-il dans le circuit de l'expérience B ? Quelle observation permet de répondre ? Dans l’expérience B la lampe est allumée. Il y a donc un courant électrique qui traverse la lampe. e/ La valeur de la tension aux bornes du fil de connexion a-t-elle changé entre les deux expériences ? La tension aux bornes du fil est nulle, que la lampe soit ou non traversée ou pas, par du courant électrique. f/ Peut-on prévoir la présence de courant électrique dans un circuit en mesurant uniquement la tension aux bornes d'un fil de connexion ? Non on ne peut prévoir la prévoir la présence de courant électrique dans un circuit en mesurant uniquement la tension aux bornes d'un fil de connexion. CONCLUSION : • La valeur de la tension électrique ne donne pas toujours une information sur la circulation du courant électrique. • Pour caractériser le courant électrique, on utilise une nouvelle grandeur : l'intensité. II/ Mesure d’une intensité avec un multimètre A/ On mesure l'intensité du courant dans un circuit en série, à l'aide d'un multimètre utilisé en ampèremètre. L'unité d'intensité est l'ampère, notée A. C/ On inverse te branchement du multimètre B/ Schéma du circuit 3 a/ Dans quelle partie du cadran le sélecteur de fonctions est-il placé (A) ? Quelle lettre symbolise l'unité de l'intensité ? Le sélecteur est placé dans la partie rose du multimètre. L’unité de l’intensité est symbolisé par la lettre A. b/ Quel est le mode de branchement utilisé pour le multimètre ? Le multimètre est branché en série. c/Quel est le nom du multimètre lorsqu'il est utilisé pour mesurer une intensité ? Quel est son symbole ? Le multimètre est utilisé en ampèremètre. Son symbole est un cercle avec un A d/ Quelle différence remarquez-vous entre les valeurs obtenues sur les documents A et C? Lorsque l’on inverse les branchements de l’ampèremètre le signe de l’intensité change. e/ Par quelle borne le courant électrique doit-il rentrer dans le multimètre pour mesurer une intensité positive ? Pour mesurer une intensité positive le courant électrique doit entrer par la borne A. CONCLUSION : • L'unité d'intensité du courant est l'ampère (symbole : A). • Pour mesurer la valeur d'une intensité, on utilise un ampèremètre. • L'ampèremètre se branche en série avec le dipôle pour lequel on veut connaître la valeur de l'intensité du courant qui le traverse. • On utilise le plus grand calibre, que l'on ajuste ensuite. • Pour obtenir une valeur positive d'intensité, le courant doit entrer par la borne A (ou +) et sortir par la borne COM. III/ Des dipôles en série A/ On réalise un circuit série avec deux lampes différentes et on mesure l'intensité du courant en différents points du circuit. On schématise le circuit. B/ On inverse la position des lampes et on recommence les mesures. On schématise le circuit a/ Dans l'expérience A, quelles sont les valeurs mesurées par chaque ampèremètre ? Que remarquez-vous ? Les valeurs mesurées par les ampèremètre sont les mêmes : 0,24A. b/ L'intensité est-elle différente selon l'endroit du circuit où on la mesure ? L’intensité reste la même quelque soit l'endroit du circuit où on la mesure 4 c/ Comparer la position des lampes et les valeurs lues sur l'ampèremètre dans l'expérience A et l'expérience B. On a simplement inversé les lampes 1 et 2 d/ La place des dipôles dans un circuit en série a-t-elle une influence sur la valeur de l'intensité du courant dans le circuit ? La place des dipôles dans un circuit en série n’a aucune influence sur la valeur de l'intensité du courant dans le circuit. e/ Pourquoi les lampes n'ont-elles pas le même éclat ? Les lampes n’ont pas le même éclat car elles ont des valeurs de courant différentes écrite sur le culot. CONCLUSION : • Dans un circuit série, l'intensité du courant électrique est la même en tout point et ne dépend pas de l'ordre des dipôles : c'est la loi d'unicité de l'intensité. I=I1=I2 • Des lampes parcourues par des courants de même intensité peuvent avoir un éclat différent si leurs caractéristiques nominales sont différentes. IV/ Des dipôles en dérivation Vérifier l'additivité de l'intensité en courant continu dans un circuit comportant des dérivations B/ On schématise le circuit en repérant la branche principale, les branches dérivées et les nœuds M et N. A/ On réalise le circuit électrique en branchant en dérivation deux lampes différentes adaptées au générateur. On mesure l'intensité du courant qui circule dans le générateur et dans chaque lampe. branche principale : partie d'un circuit en dérivation qui contient le générateur. branche dérivée partie : d'un circuit en dérivation qui ne contient pas le générateur. Nœud : point du circuit où au moins trois branches se rejoignent. Une branche comprend un nœud à chaque extrémité. a/ Quelle est la branche principale de ce circuit ? (B) La branche principale du circuit comprend le générateur l’ampèremètre A et l’interrupteur. b/ Quelles sont les branches dérivées de ce circuit ? (B) Il y a deux branches dérivées : celle comprenant L1 et A1 l’autre comprenant L2 et A2. c/ Indiquer à quel dipôle correspond chaque résultat de mesure des ampèremètres. A affiche le courant qui traverse le générateur. A1 affiche le courant qui traverse la lampe L1. A2 affiche le courant qui traverse la lampe L2. 5 Quelle est la branche où circule le courant de plus grande intensité ? (A) La branche où circule le courant de plus grande intensité est celle comprenant le générateur. d/ Dresser un tableau pour répertorier les valeurs des intensités mesurées. I2 Courant I I1 Intensité (mA) 0,41 0,09 0,32 e/ Quelle relation mathématique simple existe-t-il entre les valeurs d'intensité dans les différentes branches ? I=I1+I2 0,41=0,09+0,32 CONCLUSION : • Dans un circuit en dérivation, l'intensité du courant dans la branche principale est égale à la somme des intensités des courants dans les branches dérivées. I=I1+I2 6
