Exercices

nulle part.

la même en tout point.

Amandine a branché trois guirlandes colorées (jaune, bleue et rouge) pour décorer la salle des fêtes. Elle mesure avec un ampèremètre les intensités I₁, I₂, I₃ mais celui-ci n'a plus de batterie. Amandine veut connaitre, sans la mesurer, l'intensité I₄ qui traverse la guirlande bleue.

Données : intensité dans la branche principale : I₁ = 250 mA ; intensité dans la guirlande rouge : I₂ = 50 mA ; intensité dans la branche des lampes jaunes : I₃ = 125 mA.

1. Comment doit-elle s'y prendre ?

2. Quelle valeur trouvera-t-elle ?

Utilise les mots suivants pour retrouver les lois des intensités et des tensions.

1. circuit série - intensité - identique.

2. circuit dérivation - tension - branches dérivées - branche principale.

Le père de Léana vient de lui offrir, pour son anniversaire, une petite voiture électrique. Mais Léana est très curieuse. Elle se demande quel est le circuit électrique utilisé dans sa nouvelle voiture. Elle démonte alors la voiture et trouve un circuit en série composé d'une batterie, d'un moteur, de deux DEL et d'un interrupteur. Elle fait fonctionner sa voiture et mesure la tension aux bornes du moteur (8 V) et des deux DEL (1 V pour chaque DEL). Elle remonte sa voiture et se rend compte qu'elle n'a pas mesuré la tension aux bornes de la batterie. Léana se dit qu'elle vaut environ 5 V (valeur intermédiaire entre 8 V et 1 V).

1. Dessine le schéma normalisé du circuit.

2. Rajoute sur le schéma, en les nommant, les trois voltmètres et les trois tensions mesurées.

3. Applique la loi d'additivité des tensions.

4. Calcule la tension aux bornes de la batterie.

Le père de Léo vient de lui offrir, pour son anniversaire, un pistolet à bulles. Mais Léo est très curieux. Il se demande quel est le circuit électrique utilisé dans son pistolet. Il démonte alors son pistolet et trouve un circuit en série composé d'une batterie, d'un moteur, d'une DEL et d'un interrupteur. Il fait fonctionner son pistolet et mesure la tension aux bornes du moteur (3 V) et de la DEL (1,5 V). Il remonte son pistolet et se rend compte qu'il n'a pas mesuré la tension aux bornes de la batterie et de l'interrupteur. Léo se dit qu'elle vaut environ 4,5 V.

1. Schématise le circuit.

2. Explique pourquoi Léo n'avait pas besoin de mesurer la tension aux bornes de l'interrupteur.

3. Calcule la tension de la batterie en utilisant la bonne loi.

Le père de Karim vient de lui offrir, pour son anniversaire, une lampe frontale. Mais Karim est très curieux. Il se demande quel est le circuit électrique de sa nouvelle lampe. Il démonte alors sa lampe et trouve un circuit en série composé d'une batterie, d'une DEL, d'une résistance et d'un interrupteur. Il fait fonctionner sa lampe et mesure la tension aux bornes de la résistance (2,25 V) et de la DEL (2,25 V). Il remonte sa lampe et se rend compte qu'il n'a pas mesuré la tension aux bornes de la batterie. Karim se dit qu'elle vaut 2,25 V.

1. Calcule la tension de la batterie et indique si Karim s'est trompé ou non.

Valentin veut illuminer son sapin avec plusieurs guirlandes électriques identiques. Par ailleurs, il a lu qu'une surintensité pouvait entrainer un incendie. Il branche alors ses guirlandes sur une multiprise. En bon scientifique, il va mesurer dans la branche principale l'intensité qui traverse la multiprise, pour voir s'il y a ou non des risques. Il récapitule ses mesures dans le tableau ci-dessous.

1. Trace le graphique représentant le nombre de guirlandes en fonction de l'intensité I.

2. Quelle courbe obtiens-tu ?

3. Donne la relation mathématique qui lie I et N.

4. Le fusible qui protège la multiprise a une valeur de 16 A. Combien de guirlandes peut-il brancher ?

1. Recopie et complète le schéma.

2. Que valent les intensités qui traversent la DEL et le moteur ?

3. Que vaut la tension aux bornes du moteur ?

Voici le schéma d'un circuit qui comporte plusieurs branches dérivées. Toutes les DEL et les résistances sont identiques. On ferme K₁, K₂, K₃ étant ouverts, I₂ vaut alors 100 mA.


1. Recopie le schéma et surligne la branche principale et les branches dérivées avec des couleurs différentes.

2. Place et nomme les intensités dans chaque branche.

3. K₁ et K₃ étant fermés et K₂ ouvert, que vaut I₁ ? Justifie ta réponse.

4. K₁, K₂, K₃ étant fermés, que vaut I₁ ?

Le drone de Guillaume est en panne : l'un des deux moteurs ne fonctionne plus. Guillaume veut le remplacer par celui de sa vieille voiture télécommandée qui fonctionne bien et dont les valeurs nominales sont 6 V et 300 mA. Le générateur ne pouvant fournir que 800 mA, Guillaume veut s'assurer que le drone pourra vraiment refonctionner : il mesure les intensités dans les autres branches du circuit du drone où figurent également deux lampes. Schéma normalisé du circuit du drone :


1. Le générateur pourrait-il faire fonctionner le drone ainsi réparé ?

Inès et Antoine sont à la fête foraine. Ils se demandent comment fonctionnent les auto-tamponneuses. Inès dit que c'est un circuit en série ; Antoine prétend que c'est un circuit en dérivation.

1. Qui a raison ? Justifie avec un schéma normalisé.

Nathan doit réaliser le compte rendu de l'expérience de la semaine dernière. En ouvrant son cahier de brouillon, il ne trouve que le tableau de valeurs.
1. Propose un schéma normalisé qui pourrait correspondre à ces données et rédige le protocole pour obtenir ces mesures.

Tom remarque en prenant sa voiture qu'un phare à DEL ne fonctionne plus. Très bricoleur, il décide d'en fabriquer un en associant des DEL de tension nominale 2 V en série.

1. Sachant que sa voiture a une batterie de 12 V, de combien de DEL pourra-t-il faire fonctionner ?

2. Quel est l'inconvénient de son montage ?

3. Quelle amélioration peut-il apporter ?

À l'été 2003, la France a subi une canicule qui entraina le décès d'environ 15 000 personnes. Suite à cette tragédie, l'État français décida de lancer une vaste campagne de sensibilisation de la population à ces épisodes météorologiques. L'une des conséquences est que les Français s'équipent de plus en plus de climatiseurs, ce qui pose à EDF un gros problème de production électrique.

1. Fais une recherche internet pour expliquer ce que nous risquons du point de vue de la production électrique, quand la France subit une succession de saisons sèches et chaudes.

Par mégarde, on a remplacé un fusible de 5 A par un fusible de 10 A dans le tableau électrique de la voiture. Qu'a-t-il pu arriver à la voiture Tesla pour qu'elle prenne feu ?

La lampe L₁ ne brillant pas, Michaël propose de relier le fil bleu entre la borne rouge de L₁ et la borne verte de L₂. Cependant, Mélanie l'en empêche...

Explique pour quelles raisons Mélanie a arrêté Michaël.