[PDF] Ch.1 : Lois générales de lélectricité en régime continu

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1et_ch1(Lois en régime continu).odt Marie Pierrot - Lycée du Rempart 17/09/09

Ch.1 : Lois g

énérales de l'électricité en régime continu1. Loi des noeuds

La somme des intensit

és des courants qui arrivent à un noeud est égale à la somme des intensités des courants qui en sortent. (Il n'y a pas d'accumulation de charges électriques sur la connexion.) I1 + I2 + I4 = I3 + I5

Exemples:

Dans un circuit s

érie, l'intensité du courant I est la même partout➀ : ➁ I = I1 + I2

I = I3 + I4 + I5

Application:

On

écrit d'abord la loi en "expression littérale" On remplace ensuite chaque constante par sa valeur alg

ébrique.Exercice d'application n

°1:I1 = 1 A

I2 = 2 A

I3 = 3 A

I4 = ?

I4 = 0 A.

Exercice d'application n

°2:On donne: I1 = 5 A; I3 = 2 A; I4 = 4 A.

1) Exprimer les relations entre les

courants aux diff

érents noeuds.2) Calculer l'intensit

é des courants I2, I5, I6 et I7.

I2 = 3 A; I7 = 5 A; I6 = 1 A ; I5 = 1 A.

2. Loi des mailles (Loi d'additivit

é des tensions)La somme alg

ébrique des tensions rencontrées dans une maille est nulle. UAB UBC + UDC + UAD = 0

La tension totale entre deux points d'un circuit est

égale à la somme des tensions

partielles. Exemple: Pour le circuit cicontre : UAC = UDC + UAD = UAB + UBC

Exercice d'application n

°3UCE = 10 V

UCB = 6 V

Calculer UEB

R

éponse: UEB = 4 V.

Exercice d'application n

°4On donne UAM = 12 V; VM = 0 V; VB = 8 V; VC = 4 V; VD = 2 V.

1) Annoter sur le sch

éma les différentes tensions électriques.2) Etablir les relations entre les tensions pour les mailles: MABM et BCDM.

3) Calculer les diff

érentes tensions.R

éponse:UAB = 4 V ; UBC = 4 V ; UCD = 2 V ; UAM = 12 V ; UBM = 8 V ; UMD = 2 V.

Page 1 sur 3I1

I4I3 I5I2 G R R LLI I IIG I3 I4

I5I2I3

II I1I2 I4I3

UA CUA B

UD CUB CUA DAB

CD+

UC EUC B

UE B EC B UB C

UC DUB CUM DUA B

UA MABC

DMVM = 0I1

GI2I3 I5

I7I4I6

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3. Loi d'Ohm pour un conducteur ohmique (R

ésistance)Mat

ériel: 1 générateur de tension continu 1 r ésistance de 2,2 k .Ω 2 multim

ètres Rmq: Un r

ésistor est un dipôle symétrique (on peut le brancher dans les deux sens).1

°) On releve, pour plusieurs valeurs de la tension appliquée aux bornes de la résistance la valeur correspondante de

l'intensit é du courant qui la traverse.U (V)2,024,026,02" 8,00 »9,9411,9" 14,0 »15,9

I (mA)" 0,90 »1,822,723,624,565,476,357,29

2

°) Que remarquezvous?L'intensit

é du courant croît en même temps que la valeur de la tension.3 °) Tracer la courbe U(I) I en absisse, U en ordonné .4 °) Que peuton dire de U et I?U et I sont proportionnels car la caract éristique U(I) est une droite passant par l'origine.5

°) Qu'elle est l'équation d'une droite passant par l'origine? Donner l'équation de la caractéristique que vous avez tracé.U = RI avec R = 2,13 k

ΩLa loi d'Ohm n'est rien d'autre que l'

équation de cette droite: U = R Io

ù: R est appelée résistance du dipôle et s'exprime en Ohm de symbole : ΩRmq: G=1

R est la conductance du résistor. Elle s'exprime en Siemens de symbole: S. On a : I = G U.Exercice d'application n

°5 :On applique une tension de 12 V

à un conducteur ohmique. Il est alors traversé par un courant d'intensité 5 mA.Quelles sont les valeurs de sa r

ésistance et de sa conductance.Solution: R = 2,4 k et G = 4,2.104 S.

ΩPage 2 sur 3AVR

UCOMCOM

U (V) I (mA)

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R

ésistance d'un fil conducteur homogène:o

l est la longueur du conducteur en m

ètre (m). S est la section (surface) en m

ètre carré (m2).

est la r ésistivité du métal en Ohm.mètre ( .m).ρ ΩExercice d'application n

°6 :Calculer la r

ésistance d'un fil de connexion en cuivre de section S = 1 mm2, de longueur 50 cm.La r ésistivité du cuivre est = 1,6.10ρ8 .m.ΩSolution: R = 8.103 = 8 m

Ω Ω>> La r

ésistance d'un fil de connection est trés faible. On considère qu'elle est nulle.4. Puissance

électrique.Lorsque l'on relie un dip

ôle générateur et un dipôle récepteur, ils ont en commun l'intensit é I du courant électrique et la tension aux bornes U.La puissance électrique échangé par les deux dipôles s'exprime par la relation: P = U.I o

ù : P s'exprime en Watt (W) I en Amp

ère (A) U en Volt (V)

Exercice d'application n

°7 :Exprimer la puissance

électrique reçue par une résistance:1) en fonction de sa r ésistance R et de l'intensité du courant qui la traverse,2) en fonction de sa r ésistance R et de la tension qui lui est appliquée.Solution: P = R.I2 et P = U2/R.

Conventions g

énérateur / récepteurConvention g

énérateur : U et I sont représentés dans le même sens. (tout deux positifs)

Convention r

écepteur : U et I sont représentés dans le sens contraire. (tout deux positifs)

Exercice d'application n

°8 :Placer les fl

èches représentant les tensions positives dans les cas suivants: Page 3 sur 3Sl

R=ρ×l

S

RECEPTEUR

GENERATEU

R U I I

Transfert de puissance

Dip

ôleactif

UI Dip

ôlepassif

UI

I> 0I> 0I> 0I> 0

G (Dynamo)quotesdbs_dbs47.pdfusesText_47

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