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Circuits

électriques

Physique

Le circuit électrique

Un circuit électrique est une

boucle fermée qui transforme l'énergie électrique en d'autres types d'énergie.

Il est constitué de fils

conducteurs et de composants.

Il comprend toujours :

•Une source d'énergie •Des fils •Des composants

Les symboles électriques

pileInterrupteur batteriecroisement voltmètreampoule ampèremètrerésistance

Circuit en série et circuit parallèle

Le circuit en série est le cas le

plus simple : tous les composants sont alignés à la file et l'ensemble du circuit forme une seule maille.

Dans un circuit en parallèle, les

électrons peuvent emprunter

plusieurs chemins différents. Le circuit présente plusieurs mailles.

Résistances équivalentes

Lorsque des résistances sont

installées en série, on peut les remplacer par une résistance

équivalant à la somme de

leurs résistances.

Lorsque des résistances sont

installées en //, on peut les remplacer par une résistance dont l'inverse est égale à la somme des inverses de leurs résistances.

Exemples

Exemple

Signes du voltage

Aux bornes d'une pile :

V est positif

V est négatif

Aux bornes d'une résistance :

V est positif

V est négatif

Courant dans un circuit en parallèle et en série Dans un circuit en série, l'intensité du courant est la même dans tout le circuit. Dans un circuit en parallèle, l'intensité du courant est partagée entre les différentes mailles.

Loi des noeuds de Kirchhoff :

Voltage dans un circuit en parallèle et en série

Loi des mailles Kirchhoff :

Dans toutes les mailles d'un circuit, la somme des différences de potentiel est nulle.

E1 - V1 - V2 - V3 - V4 = 0

E1 = V1 + V2 + V3 + V4

Exemple

Calcule l'intensité du courant dans les circuits suivants :

Le rhéostat

Le rhéostat est une résistance

variable qui peut être utilisée pour faire varier un voltage.

Mêmes résistances : le

voltage est divisé par deux Résistances différentes : le voltage est multiplié par 2/3

Exemple

Calcule la tension de sortie :

Les piles électriques

Une pile est une cellule électrochimique

qui transforme l'énergie chimique en

énergie électrique.

Une batterie est un ensemble de piles en

série.

Une pile est constituée de deux

électrodes placées dans un électrolyte,

une substance qui conduit le courant

électrique.

Des électrons sont arrachés de l'anode,

l'électrode négative et se déplacent vers la cathode, l'électrode positive.

La force électromotrice

La force électromotrice d'une pile, également appelée emf, est définie comme le travail par unité de charge qui se déplace d'un pôle de la pile à un autre.

Elle est mesurée en volts, V.

NB : e=emf=W

q e=emf=W q=W t q t=P I

Résistance interne d'une pile

Une pile idéale est une pile dont la

résistance interne est nulle. Le voltage de la pile est donc sa force

électromotrice.

V = ε

Une pile réelle a une résistance

interne qui va réduire le voltage aux bornes de la pile.

V = ε - rI

Exemple

Le voltage aux bornes d'une pile est de 4,8V pour un courant de 1,2 A et de 4,4V pour un courant de 1,4 A. Détermine la force électromotrice de la pile.

Piles primaires et secondaires

Les piles primaires sont

des piles qui ne peuvent

être utilisées qu'une

seule fois = piles jetables.

Les piles secondaires

sont des piles qui peuvent être utilisées plusieurs fois = piles rechargeables.

Exemple

12 V2 V10 Ω

3 Ω3 ΩUne pile de 12 V recharge

une pile de 2 V.

Quelle est la puissance

générée par la pile de 12 V ?quotesdbs_dbs46.pdfusesText_46