DS6 cor - Documents pour les élèves

4ème
CONTROLE N°6
9/04/2010
NOM, prénom : …………………………………..
Groupe : ………..
Durée : 45 minutes
Sans documents. Sans calculatrice.
Rédiger les réponses
Les durées et barèmes sont donnés à titre indicatif. A : Cours ; B : application de cours ; C : réflexion
QUESTIONS DE LEÇON
(4,5 POINTS)
1. Que dit la loi d’unicité des tensions et dans quel circuit s’applique t-elle ? 0,5 point
La tension est la même aux bornes de dipôles branchés en dérivation.
2. Compléter le tableau : 0,75 point
Grandeur
Notation de la grandeur
Unité
Notation de l’unité
Tension
U
Le volt
V
3. Devinette : Il en faut mille pour faire un volt. Qu’est-ce ? (l’écrire en toutes lettres). 0,5 point
Il faut 1000 millivolt pour faire un volt.
4. Cocher la ou les bonne(s) réponse(s) parmi les propositions suivantes : 1 point, -0,25 par erreur
a. Le voltmètre donne l’indication 1.
 La tension est égale à 1 V.
X L’appareil risque d’être détérioré
 Il faut inverser le sens de branchement.
X Il faut changer le calibre.
b. Le voltmètre donne l’indication -3,5
 Il faut changer le calibre.
X La tension est de 3,5 V.
X Pour supprimer le signe négatif, il faut inverser le sens de branchement.
5. 1,75 point, -0,25 par erreur.
Attribuer les valeurs
affichées par le voltmètre
aux différents schémas,
sachant que les lampes sont
toutes identiques.
Les valeurs affichées
peuvent être 0V ou 12V.
V
V
V
G
0V (récepteur
hors circuit)
G
0V
12V
V
V
G
V
V
G
G
12V
12V
0V
G
0V
EXERCICE 1 : UTILISATION D’UN VOLTMETRE ( 4,5 POINTS)
1. Faire le schéma d’un circuit électrique comportant un générateur (1,5V) et une lampe en série. 1 point
Signes générateur oublié -0,5
On souhaite mesurer la tension aux bornes de la lampe.
2. Représenter le voltmètre permettant de mesurer cette tension (ne pas oublier d’indiquer les bornes…). 1
point (0,5 bornes, 0,5 symbole + en dérivation sur la lampe).
Le voltmètre se branche en dérivation. V doit être du côté par où rentre le
courant, et COM du côté de la borne par lequel le courant sort.
3. Quelle doit être la tension aux bornes de la lampe ? 0,5 point
La tension aux bornes de la lampe doit être 1,5V.
4. Le voltmètre possède les calibres 20V, 2V et 200 mV. Quel calibre utiliser pour mesurer précisément la
tension aux bornes de la lampe ? Justifier. 2 points
Il faut utiliser le calibre supérieur à la valeur affichée (1,5V) mais le plus
proche de celle-ci pour mesurer précisément la tension sans détériorer
l’appareil : soit 2V ici.
EXERCICE 2 : FONCTIONNEMENT DE LAMPES (3 POINTS)
On branche une lampe L1 de tension nominale 5V sur un générateur de 6V.
1. La lampe est-elle en sous-tension ou en surtension ? Justifier. 1 point (0,5 + 0,5)
La lampe est en surtension car la tension à ses bornes (6V) est supérieure à sa
tension nominale (5V). Attention être rigoureux et bien distinguer tension
nominale et tension (la tension nominale du générateur est 230V, secteur,
mais il délivre ici 6V à ses bornes.
2. L’éclat de la lampe sera-t-il faible, normal ou fort ? 0,5 point
L’éclat de la lampe sera fort.
3. On ajoute une lampe L2 de tension nominale 6V en dérivation sur la première.
a. Quelle est la tension aux bornes de la lampe L2 ? Justifier. 1 point (0,5 + 0,5)
La lampe L2 est branchée en dérivation sur la lampe L1. D’après la loi
d’unicité des tensions,
tensions la tension aux bornes de L2 sera la même que celle aux
bornes de L1 soit 6V.
6V
b. Comment sera l’éclat de la lampe L2 ? 0,5 point
L’éclat de la lampe L2 sera normal, car la tension aux bornes de la lampe est
égale à sa tension nominale.
EXERCICE 3 : PREVOIR LES TENSIONS DANS UN CIRCUIT, METHODOLOGIE (6 POINTS)
L2
G
L1
L4
L3
La tension aux bornes du générateur est UG = 9V, la tension aux bornes de la lampe L2 est UL2 = 3 V.
Bien suivre la méthodologie vue en classe pour rédiger les calculs.
1. Quelle est la tension aux bornes de la lampe L1 : UL1 ? 2 points
Données : UG = 9V, UL2 = 3 V. 0,5 point
UL1 = ?
Le générateur et L1 sont branchés en dérivation.
D’après la loi d’unicité des tensions aux bornes des dipôles branchés en
dérivation, on a : 0,5 point
U G = UL1 0,5 point
UL1 = 9 V 0,5 point
2. Quelle est la tension aux bornes de la lampe L3 : UL3 ? 2,5 points
UL3 = ?
D’après la loi d’unicité des tensions : U G = UCD = 9V 0,5 point
L2 et L3 sont branchées en série.
D’après la loi d’unicité des tensions dans une portion de circuit en série (entre
les nœuds C et D), on a : 0,5 point
U G = UL2 + UL3 0,5 point
U L3 = UG - UL2
U L3 = 9 – 3 0,5 point
U L3 = 6V 0,5 point
3. Quelle est la tension aux bornes de la résistance R : UR ? 1,5 point
UL4 = ?
L3 et L4 sont branchées en dérivation.
D’après la loi d’unicité des tensions 0,5 point:
point U L4 = UL3 0,5 point soit U L4 = 6V
0,5 point
EXERCICE 4 : GUIRLANDE (2 POINTS)
Une guirlande électrique comportant 10 lampes est alimentée par une pile de 1,5V. Une lampe grille, toutes les
autres continuent de briller.
1. Les lampes sont-elles montées en série avec la pile ou en dérivation aux bornes de la pile ? (1 point)
Les lampes sont montées en dérivation,
dérivation car une lampe grillée se comporte
comme un interrupteur ouvert, donc si les autres lampes continuent de
fonctionner, alors elles sont montées en dérivation.
2. Quelle est la valeur de la tension aux bornes de chaque lampe en fonctionnement ? Justifier. (1 point)
La tension aux bornes des lampes montées en dérivation sur le générateur est
1,5V car la tension aux bornes de dipôles montés en dérivation est identique
(loi
loi d’unicité des tensions
tensions).