Cette MiniRécup porte sur les calculs dans les circuits électriques. Ses vidéos interactives, son résumé et son exercice récapitulatif te permettront de faire une courte révision à ce sujet.
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Dans un circuit en série, les composants électriques sont branchés les uns à la suite des autres en formant une seule boucle.
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Un circuit en parallèle comprend au minimum deux boucles et deux nœuds.
Ce circuit en série comprend une source de courant et trois ampoules branchées les unes à la suite des autres. Il n’y a qu’une seule boucle et aucun nœud dans ce circuit. Cela signifie que le courant ne peut emprunter qu’un seul chemin.
Ce circuit en parallèle comprend une source de courant et deux ampoules. Il y a deux nœuds, ce qui permet de distribuer le courant vers chaque ampoule. Chacune d’elles forme une boucle distincte avec la source de courant.
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La loi d’Ohm met en relation la tension aux bornes d’un composant, l’intensité du courant qui y circule et sa résistance selon la formule suivante.
|U = RI|
où
|U| représente la tension en volt |(\text{V})|
|R| représente la résistance en ohm |(\Omega)|
|I| représente l’intensité du courant en ampère |(\text{A})|
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Les lois de Kirchhoff permettent de prévoir la tension |(U)| et l’intensité du courant |(I)| des composants d’un circuit électrique.
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La résistance équivalente est la valeur d’une résistance |(R)| en ohms |(\Omega)| qui pourrait remplacer l’ensemble des résistances d’un circuit électrique.
Le tableau suivant présente les formules utiles pour appliquer les lois de Kirchhoff et déterminer la résistance équivalente d’un circuit électrique en série ou en parallèle.
| Circuit en série | Circuit en parallèle | |
|---|---|---|
| 1re loi de Kirchhoff sur l’intensité du courant |(\text{A})| | |I_\text{s} = I_{1} = I_{2} = I_{3} = ...| | |I_\text{s} = I_{1} + I_{2} + I_{3} + ...| |
| 2e loi de Kirchhoff sur la tension |(\text{V})| | |U_\text{s} = U_{1} + U_{2} + U_{3} + ...| | |U_\text{s} = U_{1} = U_{2} = U_{3} = ...| |
| Résistance équivalente |(\Omega)| | |R_\text{éq} = R_{1} + R_{2} + R_{3} + ...| | |\dfrac {1}{R_\text{éq}} = \dfrac {1}{R_{1}} + \dfrac {1}{R_{2}} + \dfrac {1}{R_{3}} + ...| |
Pour réaliser les calculs dans un circuit électrique, on effectue la série d’étapes suivante.
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Déterminer si le circuit à analyser est branché en série ou en parallèle.
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Inscrire les formules appropriées selon le type de circuit.
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Faire un tableau de données pour les variables |U|, |I| et |R|, puis remplir les cases dont les données sont connues. Voici un exemple.
|U| |I| |R| Composant 1 Composant 2 Composant … Source -
Trouver les données manquantes du tableau en appliquant la loi d’Ohm, les lois de Kirchhoff et la loi de la résistance équivalente.
Trucs
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En série, les |I| sont identiques, donc |I_\text{s} = I_{1} = I_{2} = I_{3} = ...|
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Dans un circuit en parallèle, la résistance équivalente est toujours plus faible que la plus petite résistance parmi les composants.
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Dans la formule pour calculer la résistance équivalente d’un circuit en parallèle, les barres de division ressemblent à des lignes parallèles.
|\dfrac {1}{R_\text{éq}} = \dfrac {1}{R_{1}} + \dfrac {1}{R_{2}} + \dfrac {1}{R_{3}} + ...|