Au programme de ce chapitre
- I. Qu'est-ce qu'un circuit électrique ?
- II. Montage en série ou en parallèle
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition Un circuit électrique est une boucle fermée formée d'un générateur (pile, batterie, prise de courant), de récepteurs (lampe, moteur, résistor…), de fils de connexion et souvent d'un interrupteur. Le courant ne circule que si le circuit est fermé.
Par convention, le sens du courant va de la borne + vers la borne – du générateur, à l'extérieur de celui-ci. Les électrons, eux, se déplacent dans le sens inverse.
Par convention, le sens du courant va de la borne + vers la borne – du générateur, à l'extérieur de celui-ci. Les électrons, eux, se déplacent dans le sens inverse.
🔒 Infographie récapitulative du chapitreIncluse dans le cours complet, avec la méthode et les exercices corrigés.La voir gratuitement pendant 7 jours
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Un exemple corrigé
Exemple Dans une vieille guirlande de Noël montée en série, si une ampoule grille, toute la guirlande s'éteint : la boucle est ouverte. Dans ta maison, les prises et les lampes sont montées en parallèle sur le réseau (230 V en Belgique) : tu peux éteindre la lampe du salon sans couper le frigo.
Lexique
- générateur
- élément qui fournit l'énergie électrique au circuit (pile, batterie)
- récepteur
- élément qui reçoit l'énergie électrique (lampe, moteur)
- nœud
- point où se rejoignent au moins trois fils
- branche
- portion de circuit entre deux nœuds
- court-circuit
- liaison de très faible résistance entre deux points d'un circuit
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège — le sens du courant et celui des électrons. Le sens conventionnel va de + vers – à l'extérieur du générateur, mais ce sont les électrons qui bougent, en sens inverse. Une flèche de courant ne montre donc pas le déplacement réel des électrons.
Piège — le courant ne se consomme pas. La lampe ne « mange » pas le courant : celui qui sort de la lampe est le même que celui qui y entre. Ce qui se transforme dans la lampe, c'est de l'énergie électrique en lumière et en chaleur.
Attention Un fil branché directement entre les deux bornes d'une lampe la met en court-circuit : le courant passe par le fil (presque sans résistance) au lieu de traverser la lampe, qui s'éteint. Un court-circuit aux bornes du générateur est dangereux : le courant devient très grand et les fils chauffent.
L'astuce du prof
Astuce — série ou parallèle ? Pose le doigt sur la borne + et suis le fil. Si tu peux passer par deux chemins différents avant de revenir à la borne –, il y a des branches en parallèle. Un seul chemin possible : tout est en série.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1 — Une pile, un interrupteur, une lampe
Dans un circuit en série, la pile de 4,5 V est à gauche (borne + en haut), l'interrupteur est en haut du circuit et la lampe est à droite. a) La lampe brille-t-elle quand l'interrupteur est ouvert ? b) Quand il est fermé, dans quel sens va le courant conventionnel dans le fil du haut ? Et les électrons ?
Voir la correction
a) Non : l'interrupteur ouvert coupe l'unique boucle, le courant ne passe nulle part. b) Une fois fermé, le courant conventionnel sort de la borne + (en haut de la pile) : il circule vers la droite dans le fil du haut, traverse la lampe puis revient par le bas vers la borne –. Les électrons font le trajet inverse : vers la gauche dans le fil du haut.
Exercice 2 — Quelle lampe dévisser ?
Dans un montage à trois lampes, on dévisse une lampe à la fois et on note ce qui reste allumé.
Déduis-en comment les lampes sont branchées.
| Lampe dévissée | L1 | L2 | L3 |
|---|---|---|---|
| L1 | (dévissée) | éteinte | éteinte |
| L2 | allumée | (dévissée) | allumée |
| L3 | allumée | allumée | (dévissée) |
Voir la correction
L1 est indispensable : sans elle, tout s'éteint, donc elle est dans la branche principale, en série avec le reste. L2 et L3 s'éteignent chacune sans gêner l'autre : elles sont sur deux branches différentes, donc en parallèle l'une de l'autre. Le montage : L1 en série avec le groupe formé de L2 et L3 en parallèle.