15 Courant électrique

15. Courant électrique Physique passerelle Page 1 sur 8
15 Courant électrique
Physique passerelle
hiver 2016
1. Courant
Le courant électrique représente la quantité de charge qui circule dans un fil par unité de temps :
ܫ
=
ݍ
ݐ
(page 148)
•
ܫ
est le courant électrique en ampères [A]
•
ݍ
est la charge électrique en coulombs [C]
•
ݐ
est la durée en secondes [s]
→ Par exemple, le courant en ࡮ est plus grand que le courant en ࡭ :
2. Résistance
La résistance électrique représente le frottement que subit le courant électrique :
ܴ
=
ߩ
⋅
ܮ
ܵ
(page 148)
•
ܴ
est la résistance en ohms [Ω]
•
ߩ
est la résistivité du matériau en [Ωm]
•
ܮ
est la longueur du fil en mètres [m]
•
ܵ
est la section du fil en mètres carrés [m
2
]
→ Par exemple, la résistance en ࡮ est plus grande que la résistance en ࡭ :

15. Courant électrique Physique passerelle Page 2 sur 8
3. Tension
La tension électrique représente l’énergie potentielle disponible dans le générateur :
ܷ
=
ܧ
ݍ
(page 146)
•
ܷ
est la tension en volts [V]
•
ܧ
est l’énergie en joules [J]
•
ݍ
est la charge en coulombs [C]
→ Par exemple, la tension en ࡭ est plus grande que la tension en ࡮ :
4. Loi d’Ohm
Courant, résistance et tension sont liés par la loi d’Ohm :
ܷ
=
ܴ
⋅
ܫ
(page 148)
•
ܷ
est la tension en volts [V]
•
ܴ
est la résistance en ohms [Ω]
•
ܫ
est le courant en ampères [A]
Exemple : Calculer le courant qui circule dans le circuit ci-dessous, sachant que la tension aux bornes
du générateur vaut 12 V et que la résistance vaut 6 Ω.
Remarques
:
• La grande barre du générateur représente la borne positive
• Le courant circule du au
• En réalité, les électrons circulent du au
൅
െ
െ
൅

15. Courant électrique Physique passerelle Page 3 sur 8
5. Branchement en série ou en parallèle
Les composants électriques peuvent être branchés en série ou en parallèle : (page 149)
série
parallèle
ܷ
=
ܷ
ଵ
൅
ܷ
ଶ
ܷ
=
ܷ
ଵ
=
ܷ
ଶ
ܫ
=
ܫ
ଵ
=
ܫ
ଶ
ܫ
=
ܫ
ଵ
൅
ܫ
ଶ
ܴ = ܴ
ଵ
൅ ܴ
ଶ
1
ܴ
=
1
ܴ
ଵ
൅
1
ܴ
ଶ
ܴ
=
ܴ
ଵ
⋅
ܴ
ଶ
ܴ
ଵ
൅
ܴ
ଶ
Exemple : Que vaut l’intensité du courant qui circule dans le circuit ci-dessous ?
ܴ
ଵ
ܴ
ଶ
ܫ
ܷ
ଵ
ܷ
ଶ
ܫ
ଵ
ܫ
ଶ
ܷ
ܴ
ଵ
ܴ
ଶ
ܷ
ଵ
ܷ
ଶ
ܫ
ଵ
ܫ
ଶ
ܫ
ܷ
ܷ
ଵ
ܷ
ଶ
ܷ
ܫ
ଵ
ܫ
ଶ
ܫ
6
Ω
4
Ω
4
,
8
ܸ

15. Courant électrique Physique passerelle Page 4 sur 8
6. Instruments de mesure
• Le courant électrique se mesure à l’aide d’un ampèremètre :
Un ampèremètre se branche en série avec la résistance à analyser.
• La résistance électrique se mesure à l’aide d’un ohmmètre :
Un ohmmètre se branche aux bornes de la résistance à analyser.
• La tension électrique se mesure à l’aide d’un voltmètre :
Un voltmètre se branche en parallèle avec la résistance à analyser.
• Un fusible disjoncte lorsque le courant est trop fort :
Le courant qui traverse un fusible doit toujours être plus faible que la valeur indiquée.
ܴ
ܴ
ܴ

15. Courant électrique Physique passerelle Page 5 sur 8
7. Exercices
Exercice 1
Vrai ou faux
?
Vrai
Faux
a)
Tous les électrons d'un métal sont libres
.
b)
la vitesse
moyenne
des électrons est de quelques millimètres par minute
.
c)
Le sens conventionnel du courant est le même que le sens de circulation
des électrons.
d)
Les électrons sortent par la borne négative du générateur
.
Exercice 2
Compléter les phrases suivantes :
Un métal possède des ______________ faiblement liés au ______________ . On les appelle
____________________ . Dans un métal, le courant électrique est dû à un ____________________ des
____________________ . Ce mouvement est très ______________ . Un isolant ne possède pas d'
____________________ . Il ne ______________ pas le courant électrique.
Exercice 3
Compléter les égalités suivantes :
a) 350 mA = A
b) 0,025 A = mA
c) 1,2 A = mA
d) 0,250 mA = A
e) 25 mA = A
f) 830 A = mA
Exercice 4
Sur la figure ci-dessous, l’ampèremètre A
2
indique 250 mA. Qu’indique l’ampèremètre A
1
?
Exercice 5
Examiner la figure ci-dessous.
a) Combien y a-t-il de nœuds dans le circuit ?
b) Quel est l'ampèremètre qui indique la plus grande intensité ?