Electricité 2 Cours
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4ème Electricité 2 La tension électrique Electricité Comment mesure-t-on une tension électrique? Objectifs 1– Mesurer la tension électrique 2– Connaître la loi d’additivité des tensions 3– Connaître la loi d’unicité des tensions Photos Que signifie le symbole « V » sur les piles? La tension aux bornes d’une prise électrique est de 230 V. Quelle est la tension aux bornes de ces appareils? Il y a une grande différence entre les deux états électriques: une tension apparaît alors et la décharge se fait sous forme d’un courant électrique. La tension électrique traduit donc une différence d’états électriques, responsable du passage du courant. Cours Quatrièmes THIA TUE KING YN Rudy 2 4ème Electricité 2 La tension électrique Comment mesure-t-on une tension électrique? Objectifs 1– Mesurer l’intensité du courant 2– Connaître la loi d’unicité de l’intensité 3– Connaître la loi d’additivité des intensités Progression Date Fait/A faire Pour le I– Mesure de la tension aux bornes d’un dipôle Activité A: Comment mesure-t-on la tension électrique? Exercice 1: Savoir mesurer une tension II– Tension entre les bornes de dipôles en série Activité B: Quel est le lien entre les tensions aux bornes de dipôles en série? Exercice 2: Appliquer la loi d’additivité des tensions III– La tension dans un circuit en dérivation Activité C: Quel est le lien entre les tensions de dipôles en dérivation? Exercice 3: Appliquer la loi d’unicité des tensions Devoir Maison E2: Exercices d’application 1,2,3 et 4 Correction Auto-Evaluation E2 Correction Interrogation écrite E2 Correction Progression Quatrièmes THIA TUE KING YN Rudy Inves. Pilier 3 4ème Electricité 2 La tension électrique Cours La tension électrique Cours Activité Expérimenter Activité Comment mesure-t-on la tension électrique? Image Matériel Un générateur Des fils de connexion Une lampe Un interrupteur Un voltmètre Un moteur Voltmètre On mesure l’intensité du courant avec un voltmètre qui se branche en dérivation. Le courant entrant est lié à la borne V et celle qui ressort à la borne COM du voltmètre Il mesure l’intensité en Volt (V) On règle ensuite le calibre en étant le plus proche et sans dépasser la valeur de la tension. AV Symbole V COM Mesure la tension aux bornes de différents points du circuit ouvert puis fermé: que constates-tu? Schématise le circuit correspondant. Questions Note les différentes valeurs de la tension entre les bornes des différents dipôles quand le circuit est ouvert. Note les différentes valeurs de la tension entre les bornes des différents dipôles quand le circuit est fermé. Conclus sur la tension électrique et comment la mesure-t-on? Schéma du montage: Réponses Lorsque le circuit est ouvert et fermé, on a les mesures suivantes: Tension (V) Générateur Lampe Circuit série ou- 6V 0V Circuit série fermé Moteur 0V Schéma V Interrupteur Fil de connexion 6V 0V + 3V 3V 0V 0V V M V COM COM V 1 COM V V 6V V COM V V COM V La tension électrique Cours Conclusion Activité Conclus sur la tension électrique et comment la mesure-t-on? La tension électrique traduit une différence d’état électrique entre deux points du circuit. Elle est responsable du passage du courant. Elle se note U et s’exprime en volt (V). On la mesure à l’aide d’un voltmètre branché en dérivation aux bornes du dipôle, le courant entrant lié à la borne (V) et le courant sortant à la borne (COM). Il existe toujours une tension aux bornes d’un générateur non déchargé, que le circuit soit ouvert ou fermé car ses deux bornes seront toujours dans deux états électriques différents. La tension est toujours nulle aux bornes d’un fil car l’état électrique y est partout le même. Exercice Application Exercice Savoir mesurer une tension Dessine les branchements à réaliser afin d’effectuer la mesure de la tension aux bornes de la pile. Schématise ce montage tout en précisant les bornes V et COM du voltmètre. On désire mesurer la tension réelle d’une pile de 4,5 V. Quel calibre doiton utiliser: 2V ou 20 V? 2 La tension électrique Cours Quel est le lien entre les tensions de dipôles dans un circuit Activité Expérimenter Activité en série? Dessine le montage à réaliser permettant de répondre à la Un générateur Matériel Questions Des lampes différentes question posée. Réalise le montage et effectue les mesures de tension. Multimètre Que constates-tu? Interrupteur Conclus sur la loi des tensions dans un circuit en série. Fils de connexion Schéma du montage: Réponses La tension aux bornes du générateur vaut U = 6V Schéma U La tension aux bornes de la lampe L1 = 4V La tension aux bornes de la lampe L2 = 2V V On constate que U1 + U2 = 4V + 2V = 6V = U + V COM V V L2 L1 U1 V V COM COM Conclusion U2 Activité Conclus sur la loi des tensions dans un circuit en série. Loi d’additivité des tensions: Dans un circuit en série, la tension aux bornes de l’association de plusieurs dipôles en série est égale à la somme des tensions entre les bornes de chaque dipôle. Pour deux dipôles en série, U = U1 + U2 Exercice Application Exercice Appliquer la loi d’additivité des tensions Richard a réalisé le circuit ci-contre. La tension aux bornes du générateur vaut 12 V. La tension entre les bornes de la lampe vaut 6,5 V. Que vaut la tension entre les bornes de la résistance? Justifie ta réponse. 3 M + - La tension électrique Cours Quel est le lien entre les tensions de dipôles dans un circuit Activité Expérimenter Activité en dérivation? Dessine le montage à réaliser permettant de répondre à la Un générateur Matériel Questions Des lampes différentes question posée. Réalise le montage et effectue les mesures de tension. Multimètre Que constates-tu? Interrupteur Conclus sur la loi des tensions dans un circuit en dérivation. Fils de connexion Schéma du montage: Réponses La tension aux bornes du générateur vaut U = 6V Schéma La tension aux bornes de la lampe L1 = 6V La tension aux bornes de la lampe L2 = 6V V On constate que U = U1 = U2 = 6V U V L2 L1 V + COM Conclusion V V - COM V U1 U2 COM Activité Conclus sur la loi des tensions dans un circuit en dérivation. Loi d’unicité des tensions: Dans un circuit en dérivation, la tension est la même dans toutes les bornes des dipôles en dérivation. Pour deux dipôles en dérivation, U = U1 = U2 Exercice Application Exercice Appliquer la loi d’unicité des tensions Dans le circuit ci-contre, la tension aux bornes de la lampe vaut 6V Quelle est la tension entre les bornes de la résistance? Justifie ta réponse. Quelle est la tension entre les bornes du générateur? Justifie ta réponse. 4 + Exercice Entraînement Exercice Un circuit en série + Dans le circuit ci-contre, la tension aux bornes du générateur est de 12 V et celle de la résistance est de 4 V. - Quelle est la valeur de la tension aux bornes de la résistance? Exercice Entraînement Exercice Un circuit en dérivation Dans le circuit ci-contre, la tension aux bores du générateur est de 8V - Quelle est la valeur de la tension aux bornes de la résistance? + Exercice Entraînement Exercice Sans rédiger Complète les schémas ci-contre. (Sans rédiger le calcul) + 12 V 12 V 12 V + - + - - …. V …. V …. V …. V …. V 3V …. V …. V 4V …. V 4V 3V 4V 4ème Electricité 2 La tension électrique Photocopies Activité Expérimenter Activité Comment mesure-t-on la tension électrique? Image Matériel Un générateur Des fils de connexion Une lampe Un interrupteur Un voltmètre Un moteur Voltmètre On mesure l’intensité du courant avec un voltmètre qui se branche en dérivation. Le courant entrant est lié à la borne V et celle qui ressort à la borne COM du voltmètre Il mesure l’intensité en Volt (V) On règle ensuite le calibre en étant le plus proche et sans dépasser la valeur de la tension. Symbole AV V COM Mesure la tension aux bornes de différents points du circuit ouvert puis fermé: que constates-tu? Schématise le circuit correspondant. Questions Note les différentes valeurs de la tension entre les bornes des différents dipôles quand le circuit est ouvert. Note les différentes valeurs de la tension entre les bornes des différents dipôles quand le circuit est fermé. Conclus sur la tension électrique et comment la mesure-t-on? Exercice Application Exercice Savoir mesurer une tension Dessine les branchements à réaliser afin d’effectuer la mesure de la tension aux bornes de la pile. Schématise ce montage tout en précisant les bornes V et COM du voltmètre. On désire mesurer la tension réelle d’une pile de 4,5 V. Quel calibre doiton utiliser: 2V ou 20 V? Exercice Entraînement Exercice Un circuit en série Dans le circuit ci-contre, la tension aux bornes du générateur est de 12 V et celle de la résistance est de 4 V. Quelle est la valeur de la tension aux bornes de la résistance? + - Quel est le lien entre les tensions de dipôles dans un circuit Activité Expérimenter Activité en série? Dessine le montage à réaliser permettant de répondre à la Un générateur Matériel Questions Des lampes différentes question posée. Réalise le montage et effectue les mesures de tension. Multimètre Que constates-tu? Interrupteur Conclus sur la loi des tensions dans un circuit en série. Fils de connexion Exercice Application Exercice Appliquer la loi d’additivité des tensions Richard a réalisé le circuit ci-contre. La tension aux bornes du générateur vaut 12 V. La tension entre les bornes de la lampe vaut 6,5 V. - M Que vaut la tension entre les bornes de la résistance? Justifie ta réponse. Quel est le lien entre les tensions de dipôles dans un circuit Activité Expérimenter Activité en dérivation? Dessine le montage à réaliser permettant de répondre à la Un générateur Matériel + Questions Des lampes différentes question posée. Réalise le montage et effectue les mesures de tension. Multimètre Que constates-tu? Interrupteur Conclus sur la loi des tensions dans un circuit en dérivation. Fils de connexion Exercice Application Exercice Appliquer la loi d’unicité des tensions Dans le circuit ci-contre, la tension aux bornes de la lampe vaut 6V - Quelle est la tension entre les bornes de la résistance? Justifie ta réponse. + Quelle est la tension entre les bornes du générateur? Justifie ta réponse. Exercice Entraînement Exercice Un circuit en dérivation Dans le circuit ci-contre, la tension aux bores du générateur est de 8V - Quelle est la valeur de la tension aux bornes de la résistance? + Exercice Entraînement Exercice Sans rédiger Complète les schémas ci-contre. (Sans rédiger le calcul) + 12 V 12 V 12 V + - + - - …. V …. V …. V …. V …. V 3V …. V …. V 4V …. V 4V 3V 4V
