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MESURE SUR LES CIRCUITS

I.  Circuit sans dérivation

Considérons un circuit dans lequel deux appareils sont montés en série.

Deux lampes en série

A.  Intensité

Après mesure, on constate que $I_{1} =I_{2} =I_{3}$.

L’intensité est la même en tout point du circuit dans un ensemble d’appareils montés en série car la place d’un ampèremètre dans un tel circuit est différente.

B.  Tension

En faisant une expérience avec le montage ci-dessous, on obtient comme résultat :

$U = 3,6V$ ; $U_{1} = 2,7V$ et $U_{2} = 0,9V$.

$U_{1} + U_{2} = 2,7 + 0,9 = 3,6 = U$

d’où   $U_{1}+U_{2}=U$

Conclusion :

La tension aux bornes d’un ensemble d’appareils monté en série est égale à la somme des tensions aux bornes de chacun.

Remarque : la tension aux bornes de l’ampèremètre est négligeable.

C.  Division de tension

Considérons maintenant que $L_{1}$ et $L_{2}$ sont identiques c’est-à-dire que $U_{1}=U_{2}$.

Donc $U=U_{1} + U_{2}=2U_{1}$ d’où $U_{1} = U_{2} =\frac{U}{2}$

Conclusion:

Quand des appareils identiques sont montés en série, la tension aux bornes de chacun est égale à la tension aux bornes de l’ensemble divisée par le nombre d’appareils.

Ce montage constitue un diviseur de tension.

II.  Circuit avec dérivation

Considérons maintenant un circuit dans lequel deux appareils sont montés en dérivation.

A.  Tension

On remarque que $U_{1} =U_{2} =U$

Conclusion:

La tension aux bornes d’un ensemble de dérivation est égale à la tension aux bornes de chacune.

B.  Intensité

Avec le montage ci-dessus, on obtient comme résultat :

$I = 0,51A$ ; $I_{1} = 0,31A$ ; $I_{2} = 0,2A$

$I_{1} + I_{2} = 0,31 + 0,20 = 0,51A = I$

D’où $I_{1} + I_{2} = I$

Conclusion

L’intensité du courant dans le circuit principal est égale à la somme des intensités des courants dans les banches dérivées.

 

C.  Application

Sur une bicyclette, une automobile,  à la maison, des appareils sont montés en dérivation.

  • Cela permet d’alimenter ces appareils sous la même tension
  • L’additivité des intensités montées avec le courant d’un générateur ne se vérifie, dans le cas du secteur, qu’avec des appareils utilisant l’effet thermique (lampe, appareil de cuisine, fer à repasser, thermoplongeur, …).

Elle permet de prévoir le nombre d’appareil qu’il est possible de brancher sur une même prise de courant.

Exercice:

Soit le montage suivant :

 

Sur le schéma ci-dessus, l’intensité dans le circuit principal est $I = 1A$ et la tension du générateur est $U = 12v$. L’intensité qui traverse $L_{1}$  et $L_{1} = 0,2A$. La tension aux bornes de la lampe $L_{4}$ est $U_{4} = 6V$ et $L_{1} = 0,3V$, celle aux bornes de $L_{2}$ est $U_{1}=3V$

  1. Déterminer les intensités $I_{4}$ ; $I_{3}$ et $I_{2}$ qui traversent $L_{4}$ ; $L_{3}$ et $L_{2}$
  2. Déterminer la tension aux bornes de $L_{2}$ et celle aux bornes de $L_{3}$