L 3 L 1 L 3
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Mesures de tensions électriques Loi des tensions dans un circuit série Loi des tensions dans un circuit où tous les dipôles sont en dérivation 1) Lis la question qui se trouve sur fond blanc. 2) Ecris ta réponse sur une feuille. 3) Vérifie ta réponse sur la diapositive qui suit sur fond vert. Quel est le nom de l’appareil qui sert à mesurer la grandeur « tension électrique » ? 1 Une tension électrique se mesure avec un voltmètre. Quel est le symbole du voltmètre ? 2 Voici le symbole du voltmètre : V Comment se branche un voltmètre dans un circuit ? 3 Un voltmètre se branche en dérivation entre 2 points différents d’un circuit (en particulier entre les 2 bornes d’un dipôle) Recopie et complète le schéma en plaçant un appareil qui te permettrait de mesurer la tension entre les bornes de L2. Repère les bornes du voltmètre pour que la tension affichée soit positive. - G + L1 L3 L2 4 - G + L1 L3 L2 COM V V Quel est le nom de l’unité de tension électrique dans le système international (unité S.I.) ? 5 L’unité S.I. de tension électrique est le volt. Quel est le symbole de l’unité S.I. de tension électrique ? 6 Le symbole de volt est V Que signifie la notation « UL1 » ? 7 « UL1 » est l’écriture codée de « tension entre les bornes de la lampe L1». Le schéma ci-dessous représente-t-il un circuit série ou un circuit avec dérivations ? Argumente ta réponse. - G + L1 L3 L2 8 Ce schéma représente un circuit série car tous les dipôles constituant le circuit ne forment qu’une seule boucle. On le nomme aussi circuit en boucle simple. - G + L1 L3 L2 Enonce la loi des tensions qui s’applique dans le cas du circuit schématisé ci-dessous. - G + L1 L3 L2 9 Dans un circuit série la tension entre les 2 bornes du générateur est égale à la somme des tensions entre les 2 bornes de chaque dipôle récepteur du circuit. C’est la loi d’additivité des tensions dans un circuit série. - G + L1 L3 L2 Ecris la relation littérale (avec des lettres) qui code cette loi d’additivité des tensions dans un circuit série. - G + L1 L3 L2 10 Loi d’additivité des tensions codée et appliquée à cet exercice Ugéné = UL1 + UL2 + UL3 - G + L1 L3 L2 Calcule la tension entre les 2 bornes de L1 sachant que : - la tension entre les bornes du générateur est égale à 12V - la tension entre les bornes de R est égale à 5,6 V - la tension entre les bornes de L2 est égale à 1,4 V. Attention cet exercice doit être bien rédigé. + G L1 L2 R 11 Analyse des données UL1 = ? Ugéné = 12V UR = 5,6V UL2 = 1,4V Je constate que le schéma représente un circuit série. Connaissances utiles J’ai appris que dans un circuit série la tension entre les 2 bornes du générateur est égale à la somme des tensions entre les 2 bornes de chaque dipôle récepteur. Résolution de l’exercice J’écris la relation avec des lettres Ugéné = UL1 + UL2 + UR Je remplace chaque lettre par sa valeur 12V = UL1 + 1,4V + 5,6V J’effectue le calcul 12V = UL1 + 7V UL1 = 12V – 7V UL1 = 5V La tension entre les 2 bornes de L1 est égal à 5V. On modifie le circuit 1 en inversant les places de R et de L2. On obtient le circuit 2. Indique comment évolue chaque tension après cette modification (elle diminue, elle reste la même, elle augmente). + Circuit 1 : G L1 L2 R Ugéné = 12V ; UR = 5,6V ; UL2 = 1,4V ; UL1 = 5V + Circuit 2 R G - L1 L2 12 J’ai appris que dans un circuit série la tension aux bornes de chaque dipôle est indépendante de l’ordre des dipôles. On me dit que le circuit 2 est obtenu en changeant simplement de place R et L2. J’en déduis donc que dans le circuit 2 comme dans le circuit 1 on a : Ugéné = 12V ; UR = 5,6V ; UL2 = 1,4V ; UL1 = 5V On modifie le circuit 1 en supprimant L2. On obtient le circuit 3. Circuit 1 : Ugéné = 12V UR = 5,6V UL2 = 1,4V UL1 = 5V + G L1 L2 R Indique comment évolue chaque tension après cette modification. Recopie ce qui te paraît correct. Circuit 3 : Ugéné < 12V / Ugéné = 12V / Ugéné > 12V UR < 5,6V / UR = 5,6V / UR > 5,6V UL1 < 5V / UL1 = 5V / UL1 > 5V + G L1 R 13 1) La tension aux bornes du générateur est égale à 12V dans les 2 circuits car on n’a pas changé de générateur : Ugéné = 12V 2) Je constate que le circuit 3 est encore un circuit série et qu’il est obtenu en enlevant une lampe L2 au circuit 1. 3) La loi d’additivité des tensions s’applique encore au circuit 3 circuit 3 : Ugéné = UL1 + UR circuit 1 : Ugéné = UL1 + UL2 + UR Dans le circuit 3 la tension entre les bornes du générateur se partage entre L1 et R alors que dans le circuit 1 elle se partageait entre L1, L2 et R . J’en déduis donc que les tensions entre les bornes de L2 et la tension entre les bornes de R seront plus grandes dans le circuit 3 que dans le circuit 1 UL1 > 5V ; UR > 5,6V Le schéma ci-dessous représente-t-il un circuit série ou un circuit avec dérivations ? Argumente ta réponse. L3 L1 G L3 + L1 L2 14 Ce schéma représente un circuit avec dérivations car il est constitué de plusieurs boucles contenant le générateur et au moins un récepteur. - L3 L1 G + L1 L2 L3 Explique pourquoi dans ce circuit tous les dipôles sont en dérivation les uns par rapport aux autres. L3 L1 G L3 + L1 L2 15 Tous les dipôles sont en dérivation les uns par rapport aux autres car ils sont reliés entre eux que par des fils de connexion. - L3 L1 G + L1 L2 L3 Enonce la loi des tensions qui s’applique dans le cas du circuit schématisé ci-dessous. L3 L1 G L3 + L1 L2 16 La tension est la même entre les bornes de tous les dipôles branchés en dérivation. C’est la loi d’égalité des tensions aux bornes de dipôles en dérivation. - L3 L1 G + L1 L2 L3 Ecris la relation littérale (avec des lettres) qui code la loi des tensions dans ce circuit où tous les dipôles sont en dérivation. L3 L1 G L3 + L1 L2 17 La loi des tensions qui s ’applique à ce circuit se code : Ugéné = UL1 = UL2 = UL3 L3 L1 G + L1 L2 L3 1) Fais le schéma d’un circuit constitué de 2 boucles. - la 1ère boucle contient un générateur, une lampe L2 et un interrupteur ouvert. - la 2ème boucle contient le même générateur, une lampe L1 et une lampe L3. 2) Place sur ce schéma un appareil qui permettrait de mesurer la tension entre les bornes de L2. 18 - G + L2 L3 COM L1 L1 V V L3 Si avec ça je n’ai pas une bonne note !
