Sequence 4 - intensité et tension
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Alban du Plessis Séquence 4 : intensité et tension Séquence 4 : intensité et tension électrique Classe de quatrième Objectifs de la séquence 4 : - Connaître : o L’unité et le symbole de l’intensité du courant électrique o L’unité et le symbole de la tension électrique o Les lois de base concernant l’intensité et la tension - Savoir : o Utiliser un multimètre en modes ampèremètre et voltmètre o Mesurer une intensité o Mesurer une tension Voir aussi votre manuel pages 78 à 85 et 92 à 99 Rappels (ce que vous savez déjà) - - Un générateur est nécessaire pour qu’une lampe éclaire, pour qu’un moteur tourne En présence d’un générateur, le circuit électrique doit être fermé pour qu’il y ait circulation d’un courant électrique Circuit série : Composants de base : - Circuit en dérivation : - Définition - Additivité : propriété de grandeurs (intensité ou tension) qui consiste à ajouter plusieurs de ces valeurs Ampère (André-Marie) : physicien français (1775 – 1836) dont le nom a été donné à l’unité de l’intensité du courant électrique Ampère : symbole A, unité de l’intensité du courant électrique Ampèremètre : appareil qui permet de mesurer l’intensité d’un courant électrique Branche : un circuit comportant des dérivations possède une branche principale qui contient le générateur et des branches dérivées Collège des Tilleuls – Annecy Page 1 sur 10 Physique - Chimie Alban du Plessis - Séquence 4 : intensité et tension Calibre : valeur maximale que peut mesurer un appareil (ampèremètre, voltmètre) Electrocution : mort due au passage du courant électrique dans le corps Intensité : grandeur électrique relative au courant électrique qui s’exprime en ampères (A) Tension : une tension se mesure en volt, aux bornes d’un dipôle Volta (Alessandro) : physicien italien (1745 – 1827) dont le nom a été donné à l’unité de tension électrique Volt : symbole V, unité de tension électrique Voltmètre : appareil permettant de mesurer une tension électrique Analogie circuit hydraulique / circuit électrique Afin d’avoir une représentation plus claire des grandeurs électriques, on peut comparer un circuit hydraulique et un circuit électrique : A retenir : On peut faire une analogie entre : - l’intensité qui s’exprime en ampère et ……………………………………………... - la tension qui s’exprime en volt et ………………………………………………….. Collège des Tilleuls – Annecy Page 2 sur 10 Physique - Chimie Alban du Plessis Séquence 4 : intensité et tension Utilisation du multimètre en mode ampèremètre Lire attentivement la fiche méthode pages 186 et 187 de votre manuel. On réalise un circuit électrique comportant : - un générateur - un interrupteur - une lampe Schéma du circuit : On veut maintenant mesurer l’intensité du courant électrique circulant dans le circuit à l’aide d’un multimètre. Quel mode du multimètre doit-on utiliser ? ………………………………………………………………………………………………… Comment doit-on brancher le multimètre (en série ou en dérivation ?) ………………………………………………………………………………………………… Schéma du circuit comportant l’ampèremètre: Résultat de la mesure (ne pas oublier l’unité) : ………………………………………………………………………………………………… Collège des Tilleuls – Annecy Page 3 sur 10 Physique - Chimie Alban du Plessis Séquence 4 : intensité et tension Faire exercice 5 page 88 ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Faire exercice 6 page 88 ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Utilisation du multimètre en mode voltmètre Lire attentivement la fiche méthode pages 188 et 189 de votre manuel. On réalise un circuit électrique comportant : - un générateur - un interrupteur - une lampe Schéma du circuit : On veut maintenant mesurer la tension aux bornes de la lampe à l’aide d’un multimètre. Quel mode du multimètre doit-on utiliser ? ………………………………………………………………………………………………… Comment doit-on brancher le multimètre (en série ou en dérivation ?) ………………………………………………………………………………………………… Collège des Tilleuls – Annecy Page 4 sur 10 Physique - Chimie Alban du Plessis Séquence 4 : intensité et tension Schéma du circuit comportant le voltmètre: Résultat de la mesure (ne pas oublier l’unité) : ………………………………………………………………………………………………… Faire exercice 4 page 102 ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Faire exercice 5 page 102 ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Cas du circuit série Réalisons un circuit série comportant un générateur et deux lampes. Schéma : Collège des Tilleuls – Annecy Page 5 sur 10 Physique - Chimie Alban du Plessis Séquence 4 : intensité et tension Mesurons l’intensité du courant électrique : - Entre le générateur et la première lampe : ………………………………. - Entre les deux lampes : ……………………………………………………. - Entre la deuxième lampe et le générateur : ……………………………… On peut donc en conclure que : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… C’est la loi d’unicité de l’intensité dans un circuit série. Mesurons la tension aux bornes : - du générateur : U = ………………………………………………. (on note qu’il s’agit aussi de la tension aux bornes de l’ensemble lampe 1 + lampe 2) - de la lampe 1 : U1 = ………………………………………………………… - de la lampe 2 : U2 = ………………………………………………………… - calcul de U1+U2= ……………………………………………………………. On peut donc en conclure que : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… C’est la loi d’additivité des tensions pour les dipôles en série. Faire exercice 8 page 88 ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Faire exercice 7 page 102 ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Collège des Tilleuls – Annecy Page 6 sur 10 Physique - Chimie Alban du Plessis Séquence 4 : intensité et tension Cas du circuit en dérivation Réalisons un circuit comportant un générateur et deux lampes montées en dérivation. Schéma : Mesurons l’intensité du courant électrique : - Entre le générateur et le nœud : I = ……………………………………… - Entre le nœud et la lampe 1 : I1 = ………………………………………… - Entre le nœud et la lampe 2 : I2 = ………………………………………… - Calculons : I1 + I2 = ………………………………………………………… On peut donc en conclure que : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… C’est la loi d’additivité des intensités des courants électriques. Mesurons la tension aux bornes : - du générateur : U = ………………………………………………. (on note qu’il s’agit aussi de la tension aux bornes de l’ensemble lampe 1 + lampe 2) - de la lampe 1 : U1 = ………………………………………………………… - de la lampe 2 : U2 = ………………………………………………………… On peut donc en conclure que : ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… C’est la loi d’unicité de la tension pour les dipôles branchés en dérivation. Collège des Tilleuls – Annecy Page 7 sur 10 Physique - Chimie Alban du Plessis Séquence 4 : intensité et tension Faire exercice 11 page 88 ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Faire exercice 8 page 102 ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… A retenir : - l’intensité d’un courant électrique se mesure à l’aide d’un multimètre utilisé en mode ampèremètre - l’intensité du courant électrique s’exprime en ampère (A) - 1 A = 1000 mA - l’intensité du courant électrique est la même en tout point d’un circuit série - l’intensité I du courant électrique qui circule dans la branche principale est égale à la somme des intensités I1 et I2 des courants qui circulent dans les branches dérivées (I = I1 + I2) - la tension électrique aux bornes d’un dipôle se mesure à l’aide d’un multimètre utilisé en mode voltmètre - la tension électrique s’exprime en volt (V) - la tension aux bornes d’un ensemble de dipôles associés en série est égale à la somme des tensions aux bornes de chacun des dipôles (U = U1 + U2) - la tension est la même aux bornes de dipôles branchés en dérivation Faire exercice 16 page 89 Schéma : Collège des Tilleuls – Annecy Page 8 sur 10 Physique - Chimie Alban du Plessis Séquence 4 : intensité et tension ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Faire exercice 14 page 104 ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… QCM d’entrainement : Vrai 1 L’intensité du courant électrique s’exprime en ampère 2 La tension électrique s’exprime en ampère 3 Le symbole du volt est U 4 Le symbole du volt est V 5 Le symbole de l’ampère est I 6 Le symbole de l’ampère est A 7 Dans un circuit série, la tension est la même aux bornes de chaque dipôle 8 Dans un circuit série, l’intensité électrique est la même en tout point 9 La tension aux bornes de deux dipôles montés en dérivation est la même 10 Dans un circuit comprenant une dérivation, l’intensité électrique de la branche principale est égale à la somme des intensités électriques des branches dérivées 11 La tension aux bornes d’un interrupteur fermée est nulle 12 La tension aux bornes d’un interrupteur ouvert est toujours nulle 13 Dans un circuit série, lorsque l’interrupteur est ouvert, l’intensité électrique est nulle en tout point du circuit 14 Un voltmètre se branche toujours en dérivation 15 Un ampèremètre se branche toujours en dérivation Faux Fin Collège des Tilleuls – Annecy Page 9 sur 10 Physique - Chimie Alban du Plessis Collège des Tilleuls – Annecy Séquence 4 : intensité et tension Page 10 sur 10 Physique - Chimie
