Circuits électriques et loi d'Ohm
Les électrons font la fête dans tes fils. Toi, tu mesures les tickets d'entrée.
Cours
Grandeurs électriques
- Intensité $I$ : débit de charges, en ampères (A), mesurée avec un ampèremètre en série.
- Tension $U$ : différence de potentiel, en volts (V), mesurée avec un voltmètre en dérivation.
Loi des nœuds
La somme des intensités qui arrivent à un nœud = somme des intensités qui en partent.
Loi des mailles
Dans une boucle, la somme algébrique des tensions est nulle.
Circuit série / dérivation
- Série : un seul chemin. $I$ identique partout. $U_{tot} = U_1 + U_2 + ...$
- Dérivation : plusieurs branches. $U$ identique aux bornes de chaque branche. $I_{tot} = I_1 + I_2 + ...$
Loi d'Ohm
Pour un conducteur ohmique (résistor) de résistance $R$ (en ohms, Ω) : $$U = R \cdot I$$
Graphiquement, $U = f(I)$ est une droite passant par l'origine, de pente R.
Puissance électrique
$$P = U \cdot I$$
- P en watts (W)
- Énergie : $E = P \cdot \Delta t$ (en J, ou kWh)
Formules clés
Méthodes
Vérifier qu'un dipôle est ohmique
- 1Tracer la caractéristique U = f(I) point par point
- 2Vérifier que les points sont alignés sur une droite passant par l'origine
- 3Mesurer la pente → valeur de R
Astuces & pièges
Ampèremètre = SÉRIE (il "compte" les électrons qui passent). Voltmètre = DÉRIVATION (il "compare" deux points).
Ne JAMAIS brancher un ampèremètre en dérivation aux bornes d'un générateur → court-circuit.
Teste-toi
1.Un résistor R = 100 Ω parcouru par I = 50 mA. Tension à ses bornes ?
2.L'ampèremètre se branche :
3.Une lampe 60 W sous 230 V consomme une intensité de :
Exercices corrigés
Tu galères ? Normal. Cherche d'abord, regarde le corrigé après.
Une résistance R = 220 Ω est traversée par I = 50 mA. Calculer U.
Un dipôle ohmique soumis à U = 6 V est traversé par I = 0,3 A. Calculer R et la puissance dissipée.
Dans un circuit série, on mesure I = 0,1 A à travers deux résistances R₁ = 100 Ω et R₂ = 150 Ω. Calculer U₁, U₂ et U totale.
Une ampoule (60 W ; 230 V) reste allumée 3 h par jour pendant 30 jours. Énergie consommée en kWh ? Coût à 0,20 €/kWh ?
Pour aller plus loin
Vidéos, fiches et exos vérifiés (Maths et tiques, Lumni, Khan Academy, Physagreg…).