Cours de physique-chimie de 4ème sur les lois du courant continu

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Description

Présentation du cours de physique-chimie sur les lois du courant continu. Vous y trouverez des schéma simplifiés tout au long du document pour une meilleure compréhension.

Sujets

• Quatrième
• Chimie générale
• Physique
• Cours
• Physique-chimie

Informations

• Publié par: Passionphysique-chimie
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• Licence : En savoir +
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• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

Leçon 3 : LES LOIS DU COURANT CONTINU

Objectifs : Connaître et vérifier la loi d’unicité de l’intensité en courant continu dans un circuit série. Connaître et vérifier la loi d’additivité de la tension dans un circuit où les dipôles sont en série Connaître et vérifier la loi d’additivité de l’intensité dans un circuit comportant des dérivations Connaître la loi d’égalité des tensions aux bornes de deux dipôles en dérivation. I. L’intensité dans un circuit où les dipôles sont en série

1)Dans un circuit, la lampe consomme t-elle du courant électrique ?

Hypothèse A : je pense que le courant s’use après être passé dans la lampe Hypothèse B : je pense que le courant ne s’use pas après être passé dans la lampe

Expérience:un générateur, une lampe, un interrupteur et mesurons l’intensité enRéalisons un circuit comprenant : plusieurs points du circuit.

Schéma :

Observation :

+

A 3

A 1

A 2

Ampèremètre en position

Intensité mesurée

A 1 A 2 A 3 I 1  I= 0.05 A 2 = 0.05 A I 3 = 0.05 A

 Les trois ampèremètres indiquent la même valeur et le même signe

Conclusion :I 1 = I 2 = I 3 La lampe ne consomme pas de courant électrique. Le courant ne s’use pas après être passé dans une lampe (l’hypothèse A est fausse, l’hypothèse B est vraie) Attention: confusion entre courant électrique et énergie électrique. La lampe transforme l’énergie électrique fournit par le générateur en énergie thermique et lumineuse.

Quand les dipôles sont en série dans un circuit, l’intensité du courant est la même en tout point du circuit ;

2)L’intensité dépend-elle de l’ordre des dipôles dans un circuit ?

Hypothèse A : je pense que l’intensité dépend de l’ordre des dipôles dans un circuit Hypothèse B : je pense que L’intensité ne dépend pas de l’ordre des dipôles dans un circuit

Expérience:l’ordre des dipôles du circuit précèdentmodifions

Observation: I’ 1 = 0.05 A I’ 2 =0.05 A I’ 3 =0.05 A I’ 1 = I’ 2 =I’ 3 = I 1 L’intensité est la même en changeant l’ordre des dipôles

Conclusion :Quand les dipôles sont en série dans un circuit, l’intensité du courant ne dépend pas de l’ordre des dipôles dans le circuit. fausse, l’hypothèse B est vraie) est(L’hypothèse ALe comportement d’un circuit en boucle simple est indépendant de l’ordre des dipôles associés en série qui le constituent.

3)nombre de dipôles présents dans un circuit ?L’intensité dépend-elle du

Expérience:comprenant : un générateur, deux lampes, un interrupteur et mesurons l’intensité enRéalisons un circuit un point du circuit. Schéma : Observation :

+

A 1

I’’ 1 =0.03A I’’ 1 ≠I’ 1 L’intensité est plus faible avec deux lampes qu’avec une seule

Conclusion :L’intensité dépend du nombre de dipôles présents dans un circuit. Plus il y a de dipôles récepteurs dans un circuit moins l’intensité du courant est forte.

4)la nature des dipôles présents dans un circuit ?L’intensité dépend-elle de

Expérience:lampe, un moteur, un interrupteur et mesuronsRéalisons un circuit comprenant : un générateur, une l’intensité en un point du circuit. Schéma : Observation : I’’’ 1 = 0.02A I’’’ 1 ≠I’’ 1

+

M

A 1

Conclusion :L’intensité dépend de la nature de dipôles présents dans un circuit

Le comportement d’un circuit en boucle simple dépend de la nature et du nombre de dipôles associés en série qui le constituent.Le débit du générateur dépend du circuit II. L’intensité dans un circuit où les dipôles sont en dérivation Expérience :Réalisons un circuit fermé en dérivation comprenant : 2 lampes différentes, un générateur, un interrupteur + - Schéma : Observation :

L1

B A 1

L2 A 2

C

I : dans la branche principale

I = 150mA

I 1 : intensité du I 2 : intensité du courant traversant courant traversant L1 L2 I 1  I= 50 mA 1 = 100 mA

Conclusion : I  = I 1 + I 2 En B, le courant se partage entre les 2 branches dérivées. Ces courants se rejoignent en C et redonnent le courant principal I. L’intensité du courant dans la branche principale est égale à la somme des intensités des courants dans les branches dérivées (loi d’additivité des intensités)

Remarque :mettons deux lampes identiques dans le circuit, alors elles sont parcourues par le même courantSi nous I 1 = I 2   =I/2 L’intensité du courant se conserve

Activité :Sécurité

Il est dangereux de brancher trop d’appareils sur une multiprise car tous ces appareils sont branchés en dérivation : l’intensité du courant arrivant à la multiprise est alors très grande (somme des les courants nécessaires pour chaque appareil) il y a échauffement de la gaine du fil puis possibilité de court-circuit qui peut provoquer des incendies.

Un fusible est un coupe circuit :il fond à partir d’une intensité déterminée et protège l’installation électrique d’une surchauffe.

III. La tension dans un circuit où les dipôles sont en série

Expérience :Réalisons un circuit en série avec deux lampes différentes, et un interrupteur

Schéma :

Observations

Dipôles

Tensions

U PA

A

Générateur

U PN = 6V

U PN + -

U AB

B

Lampe L1 Lampe L2 U PA  U= 2 V AB = 4 V

U

L A 1 s  s + o L c 2 iation Interrupteur U PB = 6 V U BN = 0V

Conclusion : U PN = U PA + U AB + U BN Lorsque les dipôles sont en série, la tension aux bornes du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes de chaque dipôle.

U PB = U PA + U AB La tension entre les bornes de l’association en série de plusieurs dipôles est égale à la somme des tensions entre les bornes de chacun des dipôles

IV. La tension dans un circuit où les dipôles sont en dérivation

Expérience :Réalisonsun circuit fermé en dérivation comprenant : une lampe, un moteur, un générateur, un interrupteur Schéma : U PN Observations :

A

C

P

+ -

U BD

U AB

N

B

D

Dipôles

Tensions

Générateur

U PN = 6V

Lampe

U AB = 6V

Moteur

U CD = 6 V

Conclusion : U PN = U AB = U Bc  Dans un circuit où les dipôles sont en dérivation, la tension aux bornes du générateur est égale à la tension aux bornes de chaque branche dérivée.