Dans un circuit en boucle simple (série) :

 

- l'intensité du courant électrique est la même en tout point du circuit,

- la tension aux bornes du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes des dipôles récepteurs.

 

Dans un circuit avec dérivations :

- l'intensité du courant électrique traversant la branche principale est égale à la somme des intensités circulant dans les branches dérivées,

- la tension aux bornes de la branche principale est égale à la tension aux bornes de chaque branche dérivée.

Mesures d'intensité en travaux pratiques > <

 

Mesures de tensions en travaux pratiques > <

 

 

Exercices

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Approfondissements.

 

Réalisons un circuit en série avec une lampe, un interrupteur et un générateur.

Plaçons deux ampèremètres (en série !) de chaque côté de la lampe.

En circuit ouvert, pas de courant ... donc l'intensité du courant mesurée est nulle.

 

Passe sur la photo du circuit pour le fermer :

En circuit fermé, des charges électriques parcourent tout le circuit, fournissant de l'énergie à la lampe qui s'allume. Les 2 ampèremètres mesurent une intensité identique (environ 95 mA aux erreurs de mesure près)

Conclusion : dans un circuit en série, l'intensité est la même en tout point !

 

Réalisons maintenant un circuit en dérivation et plaçons 3 ampèremètres dans les 3 branches du circuit..

La lampe est traversée par un courant d'intensité 93,6 mA.

La D.E.L. associée à une résistance est traversée par un courant de 43,8 mA environ.

Le courant dans la branche principale (générateur) a une intensité de 137,3 mA environ.

 

Observations :

• Le générateur envoie plus de courant que dans le circuit en série précédent avec une seule lampe. C'est le problème des circuits en dérivation : plus on branche de dipôles, plus le courant est fort dans la branche principale ... cela peut chauffer beaucoup et être parfois dangereux !
• Si on additionne les intensités des courants traversant la lampe (93,6 mA) et le groupe D.E.L.-résistance (43,8 mA), on obtient 137,4 mA. Or, l'intensité du courant mesurée dans la branche principale est d'environ 137,3 mA !

Conclusion : dans un circuit en dérivation, l'intensité du courant dans la branche principale est égale à la somme des intensités dans les branches dérivées.

Cette conclusion est parfois formulée autrement, sous forme d'une loi :

-> loi des nœuds : La somme des intensités qui arrivent à un nœud est égale à la somme des intensités qui en repartent.

exemple :

 

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1. Réalisons un circuit en série avec un générateur, une lampe et une D.E.L. :

Plaçons ensuite 3 voltmètres aux bornes des 3 dipôles du circuit :

La tension aux bornes du générateur est de U1 = 14,89 V.

La tension aux bornes de la lampe est de U2 = 1,58 V.

La tension aux bornes de la D.E.L. est de U3 = 13,3 V.

 

On remarque qu'aux erreurs de mesure près, U1 = U2 + U3 !

 

C'est ce que l'on appelle la loi d'additivité des tensions :

Dans un circuit en série, la tension aux bornes du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes des récepteurs.

 

2. Un fil de connexion conduit très bien le courant ; il ne "prend" donc presque aucune énergie. La tension aux bornes d'un fil est donc quasi nulle, même lorsqu'il est parcouru par un courant :

 

3. Réalisons maintenant un circuit en dérivation avec ces 3 mêmes dipôles :

Passe sur la photo pour mesurer les tensions aux bornes de ces 3 dipôles !

 

On remarque que les 3 tensions sont égales et voisines de 7,4 V !

La tension est la même aux bornes de dipôles en dérivation.

 

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