CH1- Intensité du courant électrique

CH1 :
L’intensité du courant électrique
I. Rappels
Symboles
normalisés
Noms des
dipôles
résistance
lampe
fil de
Interrupteur
connexion (ouvert/fermé)
pile
générateur
Un circuit simple est une boucle comportant des dipôles et un générateur ou une pile.
Il existe deux types de circuits :
- circuit en boucle simple
- circuit comportant une dérivation
ou dipôles en série.
ou dipôles en parallèle.
Nœuds, qui délimitent
des branches.
Branches, celle qui
contient le générateur
est qualifiée de
principale.
II. L’intensité du courant électrique
1° Peut-on faire varier l’éclat d’une lampe ?
Oui, en diminuant la quantité d’électricité qui circule dans la lampe. On peut utiliser pour cela une
résistance électrique.
2° Comment mesurer l’intensité du courant ?
L’unité de l’intensité est l’ampère On la note A.
Afficheur
LCD
Symbole :
On/Off
Nom de l’appareil de mesure : ampèremètre.
A
Rappel sur les conversions :
Sélecteur
de calibre
convertissons 0,32A en milliampère :
kA
////// //////
A
////// ////// mA ////// //////
donc 0,32 A = 320 mA
Bornes
10A ou A
Borne
COM
À ton tour :
15 mA = 0,015 A
0,012 kA = 12 A
1,5 A = 0,0015 kA 1325 mA = 1,325 A
µA
Le multimètre est appelé ampèremètre quand on l’utilise pour mesurer l’intensité du courant
(notée I) dans un circuit électrique.
C’est alors un dipôle qui doit se brancher en série avec les autres dipôles du circuit où on
l’intègre : il faudra donc débrancher un fil de connexion à l’endroit où on souhaite le mettre.
La borne par laquelle le courant doit pénétrer dans l’appareil est sa borne 10A ou A. La
borne par laquelle le courant doit en ressortir est COM.
Pour choisir le calibre le plus adapté à la mesure, on utilise un calibre immédiatement
supérieur à la mesure.
On utilise le plus petit calibre possible.
Exemple : Je dois mesurer une intensité ayant comme valeur 1,5 A. Parmi ces trois calibres,
lequel est le plus adapté ? 200 m / 2 / 10 ?
Ce sont les calibres 2 ou 10 (qui sont supérieurs à 1,5), mais le plus petit de ces 2 choix possibles
étant 2, le calibre le plus adapté est le calibre 2.
3° Mesure de l’intensité du courant dans une boucle simple.
Quel doit être la borne d’entrée à utiliser et pourquoi ?
Générateur
Il faut utiliser la borne 10A, car l’intensité à mesurer est
encore inconnue.
G
Quel doit alors être le calibre à utiliser ?
Le seul calibre qui fonctionne avec cette borne est "10".
A
Résultat de la 1ère mesure : I = 0,18 A.
Peut-on changer de calibre et pourquoi ? On peut changer
de calibre car il est existe de plus petits ("2" ou "200m").
Quel calibre sera le plus adapté ? : le calibre "200m".
Quelle borne d’entrée devra-t-on alors utiliser ? La borne "A" pour tous les calibres autres que "10".
Résultat de la 2nde mesure : I = 185,6A.
Générateur
G
Générateur
Générateur
G
G
A
A
A
I = 121,2mA
Conclusion:
I = 121,0mA
I = 121,8mA
« Loi d’unicité de l’intensité »
Dans un circuit en boucle simple (ou dans une branche où les dipôles sont en
série) l’intensité est la même en tout point.
4° Mesure de l’intensité du courant dans un circuit en dérivation.
Générateur
Générateur
G
G
IG+
A
A
(12V-0,25A)
(12V-0,25A)
(6V-300mA)
(6V-300mA)
Mesure 1
Mesure 2
IG-
Choisi les bornes et le calibre adapté pour chacune des mesures, et indique ci-dessous les intensités mesurées :
Intensité qui sort du générateur
IG+ =
Intensité qui entre dans le générateur
IG- = 0,431A.
0,431A.
D’après tes observations, complète la conclusion ci-dessous :
Dans la branche principale, l’intensité du courant électrique est la même des
deux côtés du générateur.
En choisissant directement la borne et le calibre le mieux adapté, réalise les deux mesures suivantes et note les cidessous les résultats des intensités mesurées :
Générateur
IL1
Générateur
G
G
(12V-0,25A)
(12V-0,25A)
A
(6V-300mA)
IL2 (6V-300mA)
A
Mesure 3
Intensité qui entre dans la branche dérivée
contenant la lampe 1
IL1 = 131mA.
Calcule IL1
Mesure 4
Intensité qui entre dans la branche dérivée
contenant la lampe 2
IL2 = 0,299A.
+ IL2 = 0,131 + 0,299 = 0,430A.
Compare le résultat de ce calcul avec l’intensité qui rentre ou sort du générateur. Que remarques-tu ?
On remarque que la somme des intensités est très voisine de celle qui circule dans la branche
contenant le générateur.
Conclusion:
« Loi d’additivité des intensités »
L’intensité qui circule dans la branche principale est égale à la somme des
intensités qui circulent dans les branches dérivées.
III. Application des deux lois de l’intensité électrique :
Générateur
?
?
IG = -0,84 A
IG
G
A
Sohan et Elia ont réalisé le circuit ci-contre. Ils
ont effectué toutes les mesures indiquées,
mais ils ont oublié de toutes les noter à la fin
du TP.
Représente les flèches qui indiquent
le sens de circulation du courant.
IL1 = 0,613A*
L’ampèremètre est un appareil
polarisé, si son affichage est négatif,
c’est que l’intensité y pénètre par la
borne COM.
IL1
A
IL2
IL2 = -227mA°
A
IR = 227 mA
A
Utilise les lois de l’intensité pour
compléter les valeurs manquantes
pour les mesures des ampèremètres.
° : dans cette branche, les dipôles sont en série, on applique donc la loi d’unicité de l’intensité,
soit IL2 = IR
mais comme le courant pénètre dans l’ampèremètre par la borne COM,
l’affichage est donc négatif.
* : Nous somme ici dans une branche dérivée, on applique donc la loi d’additivité des intensités
qui circulent dans ce circuit :
IG = IL1 + IL2
soit : IL1 = IG – IL2 = 0,84 – 0,227 = 0,613A