L`intensité du courant électrique - STI2D

1ère STI2D 2012/2013 Qu’est-­‐ce que l’électricité ? Qu’est-ce qu’un nœud ?
C’est un point de
connexion où sont réunis
plus de deux dipôles.
Sur le réseau ci-dessus :
les points …………….
correspondent à des nœuds
(les points ……………
correspondent au même
point de connexion). Les points …………… ne sont pas des nœuds.
Qu’est-ce qu’une branche ?
C’est une portion de circuit comprise entre deux nœuds consécutifs.
Sur le réseau ci-dessus : les portions de circuit ………., …….. et …………. sont des branches.
Qu’est-ce qu’une maille ?
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L'intensité du courant électrique
Le nom de courant électrique est donné par analogie avec l'hydraulique (conduite d'eau) d'autant plus
que l'on parlait à l'époque de "fluide électrique".
Electricité
Le générateur : entraîne
les électrons.
Le courant électrique :
intensité I (en A)
I = Q/t
Hydraulique
La pompe ou la différence de hauteur : entraîne l'eau.
Le courant dans la conduite : débit d'eau d (en m3/s)
d = V/t
(le débit d'eau est égal au volume d'eau V traversant une section droite de la
canalisation par unité de temps t )
L’intensité du courant électrique, notée……. représente le débit constant de ………………………
dans le conducteur, donc le nombre traversant une section de conducteur par unité de………………..
………………..
OU
………………..
I
ΔQ
Δt
L’intensité du courant électrique en ampères [A]
La quantité d’électricité traversant la section en coulombs [C]
Le temps pendant lequel les charges circulent en secondes [s]
I
N
qe
Δt
L’intensité du courant électrique en ampères [A]
Le nombre d’électrons circulant dans le conducteur
La charge portée par un électron en coulombs [C]
Le temps pendant lequel les électrons circulent en secondes [s]
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1ère STI2D 2012/2013 Remarque :
1Ah = ………… C
L’indication en Ah ou en mAh indiquée sur les batteries ou accumulateurs correspond à la quantité
d’électricité accumulée dans cette batterie.
L'intensité du courant électrique vérifie : I = Q/t en régime de fonctionnement continu, c'est à dire
quand la valeur de l'intensité du courant électrique ne fluctue pas avec le temps, ce qui est le cas quand
le conducteur est alimenté par une pile ou une alimentation stabilisée.
Exercice : Une lampe de poche est alimentée par une pile 4,5 V pendant 3 minutes. Elle absorbe alors
une intensité de 500 mA. Calculer :
1. La quantité d'électricité fournie par la pile à la lampe.
2. Le nombre d'électrons ayant transités par les fils.
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Le sens du courant électrique Sens conventionnel du courant
électrique :
Par convention, on dit que le
courant sort par le pôle positif du
générateur et rentre par son pôle
négatif. Le sens du courant
électrique est l’opposé de celui
des électrons.
A l’extérieur du générateur, les
électrons se déplacent du pôle
négatif vers le pôle positif.
L’intensité du courant électrique se mesure à l’aide d’un…………………… placé en …………… dans le
circuit électrique, il doit être traversé par le courant dont il fait la mesure.
I
A
L’ampèremètre est un appareil numérique sur la position « …….. » ou « …………… ».
On branche l’ampèremètre de telle sorte que le courant indiqué entre par sa borne……et sorte par sa borne
…….. (le sens de branchement est important si on tient compte du signe de l’intensité du courant car
l’appareil est ………………………..).
L’intensité du courant électrique s’exprime en …………….. [A], si l’intensité est très faible, elle peut être
donnée en milliampères (1 mA = …………………….) ou en microampères (1 µA = ………………..).
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1ère STI2D 2012/2013 La tension électrique
Chaque point d’un circuit se caractérise par son état électrique, c'est-à-dire sa …………. soit
…………… soit ………….. par rapport à un état de référence. Cet état se nomme le
…………………………………, il est noté V et s’exprime en volts [V].
Entre deux points A et B d’un circuit, les potentiels VA et VB peuvent prendre des valeurs différentes,
en calculant la différence entre ces deux grandeurs, nous parlons de différence de potentiels.
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…………………………
UAB
VA
VB
La tension électrique entre les points A et B en volts [V]
Le potentiel électrique au point A en volts [V]
Le potentiel électrique au point B en volts [V]
Sur un schéma électrique la tension électrique est représentée par une flèche, la tension est positive si :
-
La pointe de la flèche désigne le potentiel …………………
L’autre bout de la flèche indique le potentiel ………………………..
VA
La tension est négative dans le cas contraire.
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VB
UAB
La tension électrique UAB est la différence de potentiels VA et VB entre les points A et B.
La valeur de la tension électrique entre deux points d’un circuit se mesure à l’aide d’un ………….
placé en ……………………sur le circuit électrique, il doit être relié aux deux points dont on veut
évaluer la différence de potentiels.
V
Le voltmètre est un appareil numérique
sur la position « ………. » ou « ………….. ».
UAB = VA - VB
La tension électrique s’exprime en ……………, si la tension est très faible, elle peut être donnée en
millivolts (1 mV = …………….…..), mais si cette dernière est très élevée elle s’exprime en kilovolts
(1 kV = ……………… V) ou en méga volts (1 MV = ………………………. V).
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1ère STI2D 2012/2013 Loi d’ohm pour une résistance (dipôle passif linéaire)
La caractéristique courant - tension d’une résistance étant une droite linéaire, la tension U à ses bornes
est proportionnelle à l’intensité du courant qui la traverse.
La relation traduisant la proportionnalité entre U et I, est appelée loi d’ohm pour une résistance (ou
conducteur ohmique ou résistor).
Le coefficient constant R (toujours positif) correspond à la pente de la caractéristique de la
résistance(R=U/I= U/ I)
Puissance dissipée par une résistance
Association de résistances
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1ère STI2D 2012/2013 La loi des nœuds
La somme algébrique des intensités des courants entrant dans un nœud est égale à la somme
algébrique des intensités des courants qui en sortent.
I1
I3
I2
Au nœud A :
Les courants entrant :
Les courants sortant :
I4
A
I2 et I3
I1 et I4
La loi des nœuds exprime la relation entre ces courants :
I1 + I4 = I2 + I3
Dans une habitation les éléments électriques sont tous branchés en dérivation pour fonctionner
indépendamment les uns des autres :
Plus il y aura d’appareils en fonctionnement, plus l’intensité du courant dans la branche principale du
circuit électrique de la maison va augmenter. Lorsqu’elle dépasse une valeur limite de sécurité le
disjoncteur saute : il coupe le courant dans le circuit.
De même, pour une prise électrique, si le courant fourni à la prise devient trop intense, le fusible saute.
Schéma :
La loi des mailles
La loi des mailles ou lois d’additivité des tensions électriques permet de donner une relation entre
plusieurs tensions à l’intérieur d’un même circuit électrique.
La somme de toutes les tensions électrique sur un circuit fermé est nulle.
Après s’être fixé un sens de parcours pour la maille choisie, une tension est comptée
- Positive, si la flèche la représentant est dans le même sens que le sens du parcours.
- Négative, si la flèche la représentant est dans le sens opposé de celui du parcours.
U4
C
B
U1
U3
A
U2
D
Sur la maille ABCD, avec le sens donné : U1 - U2 + U3 - U4 = O V Ou U1 + U3 = U2 + U4
Devoir maison : exercice 13 PAGE 104
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