E3.1a : Prérequis (rappels de 5e et 4e)

Consignes de travail

Avant le cours – préparation :
Compléter la fiche de travail à l’aide de la partie Cours et vocabulaire.
Faire les exercices Application – vérification des connaissances, et compléter la fiche de travail.
Étudier les Activités complémentaires (vidéos, liens, autres fiches,…).
Identifier les questions à poser lors du cours.

Pendant le cours – compréhension :
Poser les questions identifiées lors de la préparation du cours.
Faire les activités restantes proposées.

Après le cours – apprentissage :
Apprendre par cœur le Cours et vocabulaire.
Terminer toutes les activités et exercices d’application.

Livre

chapitre 24, chapitre 25 et chapitre 26

Cours et vocabulaire

Travail
à la maison

Pour transférer de l’énergie électrique d’une pile vers une lampe, il faut que des matériaux conducteurs relient les bornes des composants en formant une chaîne. Le courant circule lorsque la chaîne forme une boucle.
Sur un schéma, les dipôles sont représentés par des symboles.
L’interrupteur fermé laisse passer le courant électrique. Aucun courant ne circule lorsque l’interrupteur est ouvert.
On représente la circulation du courant électrique au moyen d’une flèche, orientée de la borne « + » vers la borne « − » du réservoir d’énergie (générateur, pile, batterie).
Associés en série, les dipôles se suivent le long d’une même chaine.
Associés en dérivation, les dipôles font partie de boucles différentes. La branche principale est la branche qui contient le générateur. Les autres sont nommées branches secondaires ou dérivées. Elles sont reliées par les nœuds.

Le Livre Scolaire p.319 – circuit électrique et schéma

La tension électrique correspond à la différence d’état électrique entre deux points d’un circuit.
L’intensité du courant électrique correspond à l’importance de l’électricité en circulation en un point du circuit.
Les valeurs nominales inscrites sur un appareil sont l’intensité et la tension pour lesquelles son fonctionnement est normal. Lors de surtension ou de sous-tension, le fonctionnement n’est pas normal.
La tension entre les bornes d’un dipôle se mesure avec un voltmètre branché en dérivation. Son unité est le volt (V).
Pour mesurer une intensité, on branche un ampèremètre en série dans le circuit. L’unité de l’intensité du courant est l’ampère (A).
Note : Il y a toujours une tension aux bornes d’un générateur, que le circuit soit ouvert ou fermé. Si un circuit est fermé, il y a une tension aux bornes des récepteurs et du courant qui circule dans la boucle. Si l’une des branches dérivées d’un circuit est ouverte, il n’y a ni intensité ni tension aux bornes des récepteurs placés dans cette branche. Dans un circuit ouvert, les dipôles récepteurs n’ont pas de tension électrique entre leurs bornes.

Lois dans un circuit en série :
L’intensité du courant est la même en tout point d’un circuit en série : c’est la loi d’unicité de l’intensité dans un circuit en série. Ci-dessous, cela s’écrit : I_G = I₁ = I₂= I₃
La tension aux bornes de dipôles en série est égale à la somme des tensions aux bornes de chacun des dipôles : c’est la loi d’additivité des tensions. Ci-dessous, cela s’écrit : U_G = U₁ + U₂ + U₃

Lois dans un circuit en dérivation :
L’intensité du courant qui circule dans la branche principale est égale à la somme des intensités qui circulent dans les branches dérivées : c’est la loi d’additivité des intensités ou loi des nœuds. Ci-dessous, cela s’écrit : I_G = I₁ + I₂
La tension est la même aux bornes de dipôles branchés en dérivation : c’est la loi d’unicité des tensions dans un circuit avec des dipôles branchés en dérivation les uns par rapport aux autres. Ci-dessous, cela s’écrit : U_G = U₁ = U₂
L’ajout de nombreux appareils ayant une intensité nominale importante sur une même multiprise ou la mise en court-circuit d’un générateur sont dangereux. Cela provoque une surintensité et peut causer un incendie.

Le Livre Scolaire p.347 – lois dans les circuits en série et en dérivation

Vocabulaire :
circuit électrique, circuit ouvert, circuit fermé, borne, dipôle, schéma de circuit, montage en série, montage en dérivation, conducteur, isolant, générateur, récepteur, branche, nœud, boucle de courant
intensité du courant, ampère, ampèremètre, tension électrique, volt, voltmètre, valeur nominale
loi d’additivité, loi d’unicité

Activités

activités pour comprendre (en classe)

Exercice 25 p.353 (Intensité et tension dans un circuit en série n°26)

1. Schéma complété : https://cours.saettler.org/wp-content/uploads/2018/07/LLS26-25p353-corrigé.png

2. Que valent les intensités qui traversent la DEL et le moteur ?

> D’après la loi d’unicité de l’intensité on a : I₁ = I₂ = I₃ = 175 mA.

3. Que vaut la tension aux bornes du moteur ?

> D’après la loi d’additivité des tensions, on a : U₁ = U₂ + U₃, dont on déduit que U₃ = U₁ − U₂ et finalement que : U₃ = 6,0 – 2,75 = 3,25 V.

fiches méthodes

Applications

vérification des connaissances