Exercices Chapitre 9 - Correction

Exercices Chapitre 9 - Correction
Exercices Fiche I
Exercice 2 – Interpréter un schéma
a. Les deux lampes sont montées en dérivation car le circuit comporte deux boucles (deux chemins différents
pour relier la borne (+) du générateur à la borne (-)).
b. 5 fils sont nécessaires pour réaliser ce montage.
c. Il faut relier la borne A de la lampe L1 à la borne (+) et la borne D de la lampe L2 à la borne (-).
Exercice 9 – Reconnaître les montages en dérivation
Les circuits 1 et 4 comportent 3 boucles (trois chemins différents pour relier la borne (+) du générateur à la borne (-))
pour trois dipôles branchés (deux lampes et un moteur). Ce sont donc des circuits où deux lampes et un moteur sont
branchés en dérivation.
Exercice 4 – Déceler un montage dangereux
a. La lampe brille dans le circuit 2, mais pas dans les circuits 1 et 3. Dans les circuits 1 et 3, le courant a le choix
entre un fil et la lampe. Comme il est plus « facile » pour le courant de passer par le fil, aucun courant ne
passera par la lampe et elle ne brillera pas. Dans le circuit 2 la boucle supplémentaire donne le choix entre un
fil et un fil : Cela ne change rien au fonctionnement du circuit. La lampe brille !
b. Dans les circuits 1 et 3 on a réalisé un court-circuit (respectivement de la lampe et de la pile) qui a pour
conséquence le fait qu’un fil relie directement les deux bornes de la pile. La pile est court-circuitée et va
chauffer en se vidant rapidement. Il ne faut réaliser aucun de ces deux circuits.
Exercice 11 – Trouver l’effet d’un interrupteur
1. Lorsque l’interrupteur est ouvert, le courant ne peut pas y passer et doit obligatoirement passer par la lampe
L3. Les lampes L1, L2 et L3 brillent donc toutes les trois.
2.
+
a. Schéma
L3
L1
L2
b. La lampe L3 ne brillera plus car tout le courant passera par le fil. (C’est plus « facile ».)
c. Comme la pile n’aura plus que deux lampes à alimenter, L1 et L2 brilleront mieux qu’auparavant.
Exercice 6 – Schématiser et distinguer différents types de montages
+
a. Schéma du circuit 1 :
-
Schéma des circuits 2, 3 et 4 :
+
-
b. Dans le circuit 1 les deux lampes se trouvent sur la même boucle (le même chemin allant de la borne (+) à la
borne (-) du générateur), c’est donc un circuit en série. Il ne comporte qu’une seule boule.
Dans les circuits 2, 3 et 4, chaque lampe est alimentée par sa propre boucle, il y a deux boucles. Ce sont donc
des circuits en dérivation.
Exercice 8 – Prévoir l’effet d’une modification
a. Si on inverse les bornes de la pile, la lampe brillera de la même manière. Le circuit ne contient ni DEL, ni
diode.
b. Si on ajoute une résistance, la lampe brillera moins fort, car une résistance « résiste » au courant, qui passera
donc moins bien.
Exercice 7 – Identifier les boucles traversées par le courant
Lampes qui brillent.
Lampes qui ne brillent pas.
L3, L4, L5, L6, L8, L9, L11
L1, L2, L7, L10, L12, L13, L14
Justifications :
Circuit 1 : La diode est bloquée.
Circuit 2 : Les deux diodes sont passantes.
Circuit 3 : Le courant a deux chemins : Dans l’un, la diode est bloquée, mais dans l’autre elle est passante.
Circuit 4 : La diode en série avec L7 est bloquée, mais la diode en série avec L8 est passante.
Circuit 5 : L’interrupteur ouvert empêche le courant de passer par L10, mais tous les autres interrupteurs sont
fermés.
Circuit 6 : L’interrupteur ouvert bloque le courant dans tout le circuit, car il empêche l’accès à la borne (-).
Exercice 13 – Trouver la lampe grillée
a. On peut, par exemple, court-circuiter la lampe L1.
Si c’était la lampe L1 qui était grillée, le courant pourra alors passer par le fil et la lampe L2 se mettra à briller.
Si, par contre, la lampe grillée était la lampe L2, le fait de court-circuiter L1 ne changera rien, les deux lampes
ne brilleront toujours pas.
+
b. Schéma :
L1
L2
Exercices Fiche II
Exercice 3 – Retrouver les caractéristiques d’un circuit en dérivation
a. Si on dévisse L1, L2 continue à briller car elle est toujours alimentée par sa propre boucle.
b. Si on court-circuite L1, le courant aura un chemin reliant les deux bornes du générateur en passant
uniquement par des fils : On aura donc court-circuité le générateur ! Les deux lampes vont s’éteindre, et le
générateur risque de surchauffer.
Exercice 10 – Faire le bon choix
Le bon circuit est le circuit n° 2.
Dans les circuits 1 et 3, l’interrupteur ne commande l’allumage que d’une des deux lampes.
Dans le circuit 4, les deux lampes s’éteignent lorsque l’interrupteur est fermé, car l’interrupteur court-circuite le
générateur. Ce circuit est donc dangereux : On risque une surchauffe du générateur.
Exercice 5 – Identifier les situations dangereuses
 Dans le circuit 1, la première lampe est court-circuitée, mais le courant est tout de même obligé de passer
par une lampe et le moteur : Il n’y a pas court-circuit du générateur.
 Dans le circuit 2, une lampe est court-circuitée, mais le courant, quel que soit le chemin emprunté, passe soit
par une lampe, soit par un moteur. Le générateur n’est donc pas court-circuité.
 Dans le circuit 3, les deux lampes sont court-circuitées, mais le courant passe tout de même par le moteur :
Le générateur n’est pas court-circuité.
 Le circuit dangereux est donc le circuit n°4 : Un fil relie directement les deux bornes du générateur, qui est
donc court-circuité.
+
M
-
Exercice 16 – Prise multiple
a. Les trois appareils sont alimentés indépendamment. Ils peuvent fonctionner indépendamment les uns des
autres. (A la maison, ce n’est pas parce qu’on coupe l’aspirateur que la télé s’éteint, même s’ils sont
branchés sur la même multiprise.)
b. Les trois appareils sont alimentés par la même tension (230 V, qui est la tension des prises en France).
c. Puisque les trois appareils peuvent fonctionner indépendamment les uns des autres, cela prouve qu’ils sont
branchés en dérivation.
d. On schématise le montage en considérant que la prise est le générateur, et que les trois appareils branchés
sont des lampes.
+
G
L1
L2
L3