Circuit série : Circuit où les composants sont montés les uns après les autres.
- Identifier la loi d'Ohm : U = R × I
- Isoler l'intensité : I = U / R
- Appliquer les valeurs connues
Tension U = 12V, Résistance R = 4Ω
I = U / R = 12 / 4 = 3A
U = R × I → 12 = 4 × 3 = 12V ✓
L'intensité dans le circuit est de 3 ampères (3A)
• Loi d'Ohm : U = R × I
• Circuit série : L'intensité est constante partout
• Unités : Tension en volts, résistance en ohms, intensité en ampères
Circuit parallèle : Circuit où les composants sont montés en dérivation.
Dans un circuit parallèle, la tension est la même aux bornes de chaque branche
Si la lampe est alimentée par une source de 6V, la tension à ses bornes est de 6V
Quel que soit le nombre de composants en parallèle, la tension reste la même
La tension aux bornes de la lampe est de 6 volts (6V)
• Circuit parallèle : La tension est constante dans chaque branche
• Égalité des tensions : U₁ = U₂ = ... = U_total
• Indépendance : Chaque composant fonctionne indépendamment
Résistance équivalente : Résistance unique qui produirait le même effet qu'un ensemble de résistances.
R_eq = R₁ + R₂ + ... + R_n
R_eq = 3Ω + 5Ω = 8Ω
Le circuit se comporte comme s'il avait une seule résistance de 8Ω
La résistance équivalente est de 8 ohms (8Ω)
• Série : R_eq = R₁ + R₂
• Accumulation : Les résistances s'ajoutent
• Effet : Plus de résistance → Moins de courant
Branche parallèle : Partie d'un circuit où le courant peut circuler indépendamment.
I = U / R
I = 9V / 3Ω = 3A
Chaque branche obéit indépendamment à la loi d'Ohm
L'intensité dans la branche est de 3 ampères (3A)
• Loi d'Ohm : I = U / R
• Parallèle : U est constant dans chaque branche
• Indépendance : Chaque branche est indépendante
Puissance électrique : Énergie transférée par unité de temps, P = U × I.
P = U × I
P = 12V × 2A = 24W
Le dipôle reçoit ou fournit 24 joules par seconde
La puissance du dipôle est de 24 watts (24W)
• Puissance : P = U × I
• Unité : Watt (W) = Volt (V) × Ampère (A)
• Énergie : P = ΔE/Δt (énergie par unité de temps)
Piles en série : Piles connectées bout à bout, la tension s'additionne.
Les tensions des générateurs s'additionnent
U_total = 1.5V + 1.5V + 1.5V = 4.5V
Pour n piles identiques de tension U₀ : U_total = n × U₀
La tension totale est de 4.5 volts (4.5V)
• Série : Les tensions s'additionnent
• Générateurs : U_total = U₁ + U₂ + ... + U_n
• Application : Augmente la tension disponible
Conducteur ohmique : Composant qui obéit strictement à la loi d'Ohm.
U = R × I
R = U / I
R = 6V / 0.5A = 12Ω
La résistance du conducteur ohmique est de 12 ohms (12Ω)
• Loi d'Ohm : U = R × I
• Résistance : R = U / I
• Caractéristique : U/I = constante
Loi des nœuds : La somme des intensités entrantes égale la somme des sortantes.
L'intensité totale est la somme des intensités dans chaque branche
I_total = I₁ + I₂ = 2A + 3A = 5A
Le courant total qui quitte le générateur = 5A
L'intensité totale dans le circuit est de 5 ampères (5A)
• Loi des nœuds : I_total = ΣI_branches
• Conservation : Le courant ne se perd pas
• Parallèle : Le courant se divise entre les branches
Énergie électrique : E = P × t, où P est la puissance et t le temps.
E = P × t
t = 2h = 2 × 3600s = 7200s
E = 100W × 7200s = 720,000J = 720kJ
E = 100W × 2h = 0.1kW × 2h = 0.2kWh
L'énergie consommée est de 720,000 joules (720kJ) ou 0.2 kilowattheures (kWh)
• Énergie : E = P × t
• Unités : Joule (J) = Watt (W) × seconde (s)
• Conversion : 1kWh = 3,600,000J
Loi d'Ohm : Relation entre tension, intensité et résistance dans un circuit.
U = R × I
U = 10Ω × 0.3A = 3V
I = U/R → 0.3 = 3/10 = 0.3A ✓
La tension aux bornes de la résistance est de 3 volts (3V)
• Loi d'Ohm : U = R × I
• Proportionnalité : U ∝ I (à R constant)
• Vérification : Toujours contrôler les unités et le résultat
