Un électricien possède trois câbles différents pour brancher différents appareils : un gros, un moyen et un petit. En fonction de quoi va-t-il choisir le bon câble ?
Arriver à : « plus il faut de courant, plus le fil doit être gros ».
Il faut donc être capable de mesurer la quantité de courant qui passe dans un fil.
I – MESURE DE L’INTENSITÉ
L'intensité du courant électrique correspond à la quantité de courant qui passe dans un circuit.
L'intensité du courant se mesure en ampères (A) avec un ampèremètre qui se branche en série.
ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE :
On réalise le circuit simple suivant :
Mesurer l'intensité du courant en circuit ouvert et en circuit fermé.
| Circuit ouvert | Circuit fermé | |
| Intensité |
En circuit ouvert, la lampe est éteinte car le courant ne circule pas et l'intensité est nulle.
En circuit fermé, la lampe est allumée car le courant circule et l'intensité n'est pas nulle.
Exposé : André-Marie Ampère
II – INTENSITÉ DANS UN CIRCUIT EN SÉRIE
TP : intensité dans un circuit en série.
Loi d'unicité de l'intensité du courant :
Dans un circuit en série, l'intensité du courant est la même partout dans le circuit.
III – INTENSITÉ DANS UN CIRCUIT EN DÉRIVATION
Définitions :
La branche contenant le générateur de tension est appelée branche principale.
Les autres sont les branches dérivées.
Les différentes branches se croisent au niveau des nœuds.
Expérience :
On réalise le circuit électrique suivant :
I = ; I1 = ; I2 =
On remarque que I1 + I2 = I
Loi d’additivité des intensités :
Dans un circuit en dérivation, l’intensité du courant dans la branche principale est égale à la somme des intensités des courants dans les branches en dérivation.
I = I1 + I2
IV – SÉCURITÉ ÉLECTRIQUE
Ajoutons une troisième lampe en dérivation au circuit du III.
Que remarquez-vous en ce qui concerne les mesures ?
Lorsqu’on ajoute un récepteur en dérivation dans un circuit, l’intensité du courant dans la branche principale augmente.
Les intensités ne varient pas dans les branches dérivées, ce qui permet aux différentes lampes de fonctionner normalement quel que soit le nombre de dérivations.
Débat : peut-on ajouter autant de dipôles qu'on veut en dérivation dans un circuit ?
| Compétence évaluée : D1.1.2 : s'exprimer à l'oral lors d'un débat scientifique | ||||
| TBM | MS | MF | MI | |
| Elève | ||||
| Professeur | ||||
Sur une multi-prise, il est impératif de ne pas brancher d'appareils qui ont besoin de beaucoup de courant car on risque de dépasser l'intensité limite du câble d'alimentation. Le risque est alors une surchauffe de ce câble et le déclenchement d'un incendie.
Le risque existe dans tous les circuits de la maison et il est impératif de protéger chaque circuit par un coupe-circuit qui va ouvrir automatiquement le circuit en cas de dépassement de l'intensité prévue pour ce circuit.
Regarder les indications sur le culot de plusieurs petites lampes.
I – MESURE DE LA TENSION
La tension électrique correspond à une différence de niveau électrique entre deux points d'un circuit.
La tension se mesure en volts (V) à l'aide d'un voltmètre branché en dérivation.
ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE :
On réalise le circuit simple suivant :
Mesurer la tension aux bornes de chaque dipôle en circuit ouvert et en circuit fermé.
| Dipôle | Tension circuit ouvert | Tension circuit fermé |
| Générateur | ||
| Lampe | ||
| Interrupteur | ||
| Fil de connexion |
Conclusion :
-
La tension entre les bornes d’un générateur n’est jamais nulle.
-
La tension entre les bornes d’un fil de connexion est toujours nulle.
-
En circuit ouvert, la tension entre les bornes de la lampe est nulle ; en circuit fermé, elle est égale à la tension aux bornes du générateur.
-
En circuit ouvert, la tension aux bornes de l’interrupteur est égale à la tension aux bornes du générateur ; en circuit fermé, elle est nulle.
Exposé : Alessandro Volta
II – TENSION DANS UN CIRCUIT EN SÉRIE
Voir TP : « Tension dans un circuit en série »
Loi d’additivité des tensions :
La somme des tensions entre les bornes des lampes montées en série est égale à la tension entre les bornes du générateur.
III – TENSION DANS UN CIRCUIT EN DÉRIVATION
Voir TP : « Tension dans un circuit en dérivation »
Loi d'unicité des tensions :
La tension entre les bornes de dipôles montés en dérivation est la même.
IV – SÉCURITÉ ÉLECTRIQUE
Exposé : les dangers de l'électricité à la maison.
Animation hydro-Quebec ou EDF Kit
