Pour bien comprendre 

  • Utilisation d’un multimètre : voltmètre, ampèremètre 
  • Circuit électrique 
  • Dipôles en série 
  • Dipôles en dérivation 


1. Notion de tension et d'intensité 


Un dipôle est un élément d’un circuit électrique qui possède deux bornes. 

a. La tension électrique 

Lorsqu’on mesure une tension électrique, la valeur peut être positive ou négative selon le sens de branchement du voltmètre. On dit que la tension électrique est une grandeur algébrique. 

On représente la tension électrique par un segment fléché qui pointe vers la première lettre du symbole. 

Exemple
La tension  est représentée par un segment fléché pointant vers le point A.


Représentation de la tension  

L’unité de la tension électrique est le volt et se mesure avec un voltmètre branché en dérivation. 

Pour mesurer la tension , la borne V du voltmètre est branchée sur le point A et la borne COM du voltmètre sur la borne B. 


Schéma de branchement du voltmètre pour mesurer  


b. L'intensité 


Par convention, dans un circuit avec un générateur, le courant circule de la borne « + » vers la borne « − » du générateur. 

L’intensité  du courant est une grandeur qui se mesure en ampère avec un ampèremètre branché en série. 

Pour mesurer l’intensité  d’un circuit, le courant doit entrer par la borne A et sortir par la borne COM. 


Schéma de branchement de l’ampèremètre pour mesurer  

Les flèches en bleu correspondent au sens du courant électrique dans le circuit. 


2. La loi d'Ohm 


Elle permet de calculer la tension aux bornes d'un dipôle en fonction de l'intensité.



  U = R x I


avec :


U : la tension aux bornes de la résistance en volt (V)

R : la résistance ohmique en ohm (Ω)

I : l'intensité du courant circulant dans la résistance en ampère (A)


3. La loi des mailles 


Une maille est une boucle fermée composée de plusieurs dipôles qui ne comporte pas forcément de générateur. 


Loi des mailles 


Dans une maille orientée dont on a fixé arbitrairement le sens de parcours, la somme des tensions est nulle. 


Exemple
Ici, dans la maille NCBAP, on peut écrire 


Schéma électrique d’un circuit 


On remarque que la tension électrique aux bornes d’un générateur (ici une pile) se représente en sens inverse de celles des autres dipôles.

En bleu sont représentées les tensions électriques et en rouge la maille NCBAP. 



Autres exemples :



Maille contenant R1 et R3 : U - U1 - U3 = 0  ou U = U1 + U3

Maille contenant R1 et R2 : U - U1 - U2 = 0




4. La loi des nœuds 

Un nœud est une connexion qui relie au moins trois dipôles entre eux. 

Une branche est une portion de circuit située entre deux nœuds consécutifs. 

Loi des nœuds
Dans un circuit en dérivation, la somme des intensités des courants électriques qui arrivent à un nœud est égale à la somme des intensités des courants électriques qui en repartent. 

Exemple
On peut ici écrire .


Représentation d’un nœud et des intensités qui y arrivent et en repartent 




Autres exemples :



D'aprés la loi des noeuds :

Noeud A : I1 = I2 + I3

Noeud B : I2 + I3 = I1



Points clés 

  • Un dipôle est un élément d’un circuit électrique qui possède deux bornes. 
  • On représente la tension par un segment fléché qui pointe vers la première lettre du symbole. La tension  est représentée par un segment fléché pointant vers le point A. 
  • La tension électrique est une grandeur qui se mesure en volt avec un voltmètre branché en dérivation. 
  • L’intensité du courant est une grandeur qui se mesure en ampère avec un ampèremètre branché en série. 
  • Loi des mailles : dans une maille orientée dont on a fixé arbitrairement le sens de parcours, la somme des tensions est nulle. 
  • Loi des nœuds : dans un circuit en dérivation, la somme des intensités des courants électriques qui arrivent à un nœud est égale à la somme des intensités des courants électriques qui en repartent.

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