Extraits de "mpi_html" consultable sur le site académique :http://www.ac-rennes.fr/pedagogie/scphys/accueil.htm

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Vérifions les lois de l'électricité (suite)
Lois des intensités

Résistance


Objectif : On se propose de vérifier la loi des intensités en circuit dérivation et de rappeler les lois des tensions, en circuit série et en circuit dérivation.

On s'aidera d'un simulateur pour confirmer le résultat de nos mesures.

Plan :

1 : Loi des intensités en circuit dérivation
2 : Exercice d'application (sur les lois des intensités et les lois des tensions)
3 : Fiche-méthode multimètre

Compte-rendu :
Chaque groupe devra rédiger un compte-rendu soigné à l'aide d'un traitement de texte, en faisant des phrases claires et en justifiant chaque affirmation.


1 : Loi des intensités en circuit dérivation

Rappel

L'intensité du courant se mesure à l'aide d'un multimètre en fonction ampèremètre (voir fiche méthode). Elle se note I et son unité est l'ampère (notée A).

Bien noter : Elle est la même dans tout le circuit série ou dans une même branche d'un circuit avec dérivations : C'est la loi d'unicité du courant.

Travail à faire                                               

La loi des intensités en circuit dérivation s'appelle aussi loi des nœuds. Un nœud est un point de jonction entre plusieurs branches du circuit électrique.

Copier le schéma ci-contre dans ton compte-rendu et complète-le en indiquant le sens du courant

Réaliser le montage ci-contre. Mettre un cavalier à la place de chaque ampèremètre.

Remplacer un fil (ou un cavalier-fil) par l'ampèremètre et noter la valeur de l'intensité. Recommencer l'opération pour les deux autres positions

Écrire la relation mathématique entre l'intensité I dans la branche principale et les intensités I1 et I2 dans les branches en dérivation.

On notera : R1 = 100 ohms et R2 = 330 ohms

Questions                                               

1) Est-il important de placer les ampèremètres avant chaque résistance dans les branches en dérivation ? Peut-on les mettre après par exemple ? Justifier.

2) Énonce la loi dans ce cas de trois branches en dérivation, sachant que celle du générateur s'appelle la branche principale et les autres les branches secondaires.

3) Cette loi s'appelle loi des nœuds : Généralise l'énoncé de cette loi en considérant un nœud quelconque, l'intensité des courants entrants et l'intensité des courants sortants.

Conclusion
Énoncer la loi des intensités en circuit dérivation ou loi des nœuds.

Application
Faire l'exercice suivant en répondant dans les cases appropriées. A la fin cliquer sur "Résultat": Un commentaire et une note apparaissent. Recommencer autant de fois que nécessaire.
Dans le circuit ci-dessous toutes les lampes sont identiques. Sur leur culot est inscrit (6V ; 0,2A)
On mesure le courant continu délivré par le générateur : 0,6 A.
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1) Quelle est l'intensité du courant traversant la lampe L1 ?    A

2) Quelle est l'intensité du courant traversant la lampe L3 ?      A

3) Quelle est l'intensité du courant traversant la lampe L4 ?       A

4) Quelle est l'intensité du courant traversant la lampe L6 ?       A

5) A priori, quelles sont celles qui brilleraient normalement ?
Écrire :
aucune si aucune ne brille normalement
1 si (par exemple) la lampe L1 brille normalement
1-2-3 si (par exemple) ces lampes brillent normalement
toutes si toutes brillent normalement

 



2 :
Exercice d'application

Rappels

L'intensité du courant se mesure à l'aide d'un multimètre en fonction ampèremètre. Elle se note I et son unité est l'ampère (notée A).

La loi des intensités en circuit dérivation s'appelle aussi loi des nœuds. Un nœud est un point de jonction entre plusieurs branches du circuit électrique.

Travail à faire                                               

- Réaliser le montage ci-contre. On prendra :
  • R1 = 100 W
  •  R2 = 33 W
  • R3 = 220 W.

- La lampe brille que très peu : C'est normal !
Mais pourquoi ? Fais des hypothèses.

- Mesurer les intensités des courants I1, I2 et I3.

- Mesurer les tensions électriques UPM, UPA, UAB, UEB, UAE,  UBM, UAC, UCD et UDM.

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Simulation
Ouvrir le logiciel Crocodile Physics , construire le montage et vérifier la validité de vos observations.

Pour cela, configurer au plus proche de la réalité les dipôles "virtuels". Par exemple, notre générateur de TP délivre normalement 6 V (c'est inscrit !) alors qu'en réalité c'est un peu plus...

Conseils et astuces

Pour représenter la luciole (ou lampe) de 6V - 0,1A choisir "lampe à incandescence" .
Il est alors possible de régler sa puissance nominale (à calculer en fonction des tensions et intensités nominales inscrites sur le culot).

Exploitation                                               

1) Comment est la tension aux bornes d'un fil traversé par un courant ?

2) Vérifier les lois (sur les intensités et sur les tensions ) détermineées précédemment. Ne pas hésiter à compléter les mesures si nécessaire !

3) Alors, pourquoi la lampe ne brille-t-elle pas correctement ? Compare tes mesures avec ses tensions et intensités nominales...

 


 

3 : Fiche-méthode multimètre

Fiche papier

Pour imprimer ou télécharger la fiche méthode sur papier : : fiche_multimetre.doc.

Elle se présente sous la forme d'un organigramme afin de régler correctement le multimètre en fonction ampèremètre ou voltmètre.

Fiche interactive

Bientôt...