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Pour s'échauffer
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4
Un peu de vocabulaire
Dans le circuit suivant, nommer les nœuds et les mailles.
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5
Loi des mailles
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1. Justifier que le circuit \text{ABCDA} représente une maille.
2. Quelle relation existe-t-il entre les tensions U_1, U_2, U_3 et U_4 ?
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6
Intensité et dipôles associés en série
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1. Dans le circuit suivant, donner la relation existant entre les grandeurs I_{\text{G}}, I_1 et I_2.
2. Que deviennent les valeurs des intensités si l'ordre des dipôles dans la maille est changé ?
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7
Loi des nœuds
Trouver une relation entre les différentes intensités, lorsqu'elle existe.
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a.
b.
c.
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Pour commencer
Loi des mailles
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8
Calculs de tensions
✔VAL : Appliquer une relation entre des grandeurs physiques
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1. Dans la maille (\text{ABCDA}) :
a. Déterminer U_{\text{AD}} en fonction des autres tensions de la maille.
b. Calculer U_{\text{AD}} avec U_{\text{AB}} = 2 V, U_{\text{BC}}= 3 V et U_{\text{CD}} = 4 V.
2. Dans la maille \text{ADEA} :
a.Déterminer U_{\text{ED}} en fonction des autres tensions de la maille.
b.Calculer U_{\text{ED}} avec U_{\text{EA}} = 3 V.
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9
Nommer et calculer des tensions
✔VAL : Appliquer une relation entre des grandeurs physiques
On donne U_{\text{AM}} = 12 V ; U_{\text{AB}} = 2 V ; U_{\text{CD}} = 1 V ; U_{\text{MD}} = - 4 V.
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1.Annoter sur le schéma les différentes tensions électriques (par exemple la tension aux bornes du générateur sera notée U_{\text{AM}}.
Cliquez pour accéder à une zone de dessin
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2.Établir les relations entre les tensions pour les mailles \text{MABM} et \text{BCDMB.}
3.Calculer les valeurs des tensions U_{\text{BM}} et U_{\text{BC}}.
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Résistances dans un circuit.
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Loi d'Ohm
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10
Calculer une résistance avec la loi d'Ohm
✔VAL : Appliquer une relation entre des grandeurs physiques
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1.À l'aide du conducteur ohmique ci-dessus, calculer la résistance R d'un résistor traversé par un courant d'intensité 5 mA et ayant une tension de 5 V entre ces bornes.
2.Vérifier sur internet que la valeur de la résistance calculée à la question 1. correspond bien aux anneaux de couleur de la photo (marron-noir-rouge).
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Remarque : Le conducteur chimique
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Le conducteur ohmique est un dipôle pour lequel la loi d'Ohm s'applique. Sa principale propriété est d'opposer une résistance au passage du courant électrique. Il est souvent appelé résistor ou résistance. Il y a parfois confusion entre la résistance (l'objet) et la résistance R (la grandeur physique qui caractérise le conducteur ohmique, et qui s'exprime en ohm).
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11
Calculer une intensité
✔VAL : Appliquer une relation entre des grandeurs physiques
Le résistor d'un grille-pain de valeur R = 33 \Omega a une tension de 230 V entre ses bornes.
Calculer l'intensité du courant qui le traverse.
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12
Calculer une tension
✔VAL : Appliquer une relation entre des grandeurs physiques
Un fil de connexion de résistance R = 15 m \Omega est parcouru par une intensité I égale à 20 mA.
1. Calculer la tension U entre ses bornes.
2. Est-il justifié de considérer les tensions aux bornes des fils de connexion comme nulle ?
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Histoire des sciences
Ses travaux de recherche ont permis à Georg Ohm (1789-1854) de formuler en 1827 une relation mathématique entre la tension électrique aux bornes d'un conducteur métallique (exprimée en volt V) et l'intensité I du courant qui le traverse (exprimée en ampère A). La loi d'Ohm se présente sous la forme d'une relation de proportionnalité : U =R \cdot I , dans laquelle R désigne la résistance électrique du conducteur métallique, exprimée en ohm (symbole \Omega).
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Une notion, trois exercices
Différenciation
Savoir-faire : Utiliser la loi des mailles et la loi des nœuds
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Rappel
Pour résoudre ces exercices, de difficulté croissante, il faut utiliser la loi d'Ohm, la loi des mailles et la loi des nœuds.
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13
Calcul d'une résistance (1)
✔ VAL : Appliquer une relation entre des grandeurs physiques
Calculer la valeur de la résistance R en utilisant les relations existant entre les grandeurs tension et intensité.
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Calcul d'une résistance (2)
✔VAL : Appliquer une relation entre des grandeurs physiques
Calculer la valeur de la résistance R.
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15
Calcul d'une résistance (3)
✔VAL : Appliquer une relation entre des grandeurs physiques
Calculer la valeur de la résistance R.
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