Notions fondamentales à connaître

Définition

• Courant électrique : déplacement d’électrons dans un matériau conducteur.
• Tension électrique : différence de potentiel entre deux points d’un circuit.
• Intensité électrique : débit de charges électriques en un point donné du circuit.
• Résistance électrique : capacité à ralentir le passage du courant.
• Puissance électrique : produit de la tension par l’intensité.
• Énergie électrique : énergie consommée en un certain temps par un appareil.

Le courant électrique

Définition

Définition

Courant électrique : circulation des électrons du pôle négatif vers le pôle positif.

• Sur les schémas, on représente conventionnellement le courant allant du + vers le −.
• Pour qu’un courant circule, le circuit doit être fermé.

Les composants d’un circuit

• Générateur : fournit l’énergie électrique (ex. : pile).
• Récepteurs : utilisent cette énergie (lampe, moteur, résistance…).
• Fils de connexion : assurent la continuité du courant.
• Interrupteur : commande l’ouverture ou la fermeture du circuit.

À retenir

• Un circuit ouvert interrompt le passage du courant.
• Tous les composants doivent être conducteurs.

Astuce

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Consulte le cours :

• Le courant électrique

Tu peux aussi consulter les ressources suivantes :

• Studygram
• Vidéo sur les dipôles

Les montages électriques

Montage en série

Définition

Circuit en série : les dipôles sont montés les uns à la suite des autres, dans une boucle unique.

À retenir

• Si un composant ne fonctionne plus, tout le circuit est interrompu.
• C’est le principe des guirlandes anciennes.

Montage en dérivation

Définition

Circuit en dérivation : les dipôles sont répartis sur plusieurs boucles.

À retenir

• Si un composant tombe en panne, les autres fonctionnent toujours.
• C’est le principe des multiprises ou des circuits domestiques.

Astuce

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• Les montages électriques

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• Studygram

La tension électrique

Définition

Définition

Tension électrique $(U)$ : différence de potentiel électrique entre deux points. $$ U\ (\text{en volts}) = \text{mesurée avec un voltmètre} $$

Mesure

• La tension se mesure en dérivation, entre les deux bornes d’un dipôle.

Lois dans les circuits

• Montage en série : $$ U_{\text{générateur}} = U_1 + U_2 + \dots $$
• Montage en dérivation : $$ U_{\text{générateur}} = U_1 = U_2 = \dots $$

À retenir

• La tension est une grandeur additive en série, et identique en dérivation.

Astuce

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• La tension électrique

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• Studygram

L’intensité électrique

Définition

Définition

Intensité électrique $(I)$ : débit de charges électriques en un point donné, mesuré en ampères (A). $$ I = \text{mesurée avec un ampèremètre (en série)} $$

Lois dans les circuits

• Montage en série : $$ I_{\text{générateur}} = I_1 = I_2 = \dots $$
• Montage en dérivation : $$ I_{\text{générateur}} = I_1 + I_2 + \dots $$

À retenir

• L’intensité est constante en série, et se divise en dérivation.

Astuce

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• L’intensité électrique

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• Studygram

La résistance électrique

Définition

Définition

Résistance électrique $(R)$ : capacité d’un dipôle à ralentir le courant, exprimée en ohms $(Ω)$.

Loi d’Ohm

$$ U = R \times I $$ $$ R = \frac{U}{I} \quad \text{et} \quad I = \frac{U}{R} $$

À retenir

• Une résistance permet de protéger un circuit.
• Elle limite l’intensité traversant des composants sensibles (ex : DEL).

Effet Joule

Définition

Effet Joule : transformation de l’énergie électrique en chaleur lorsqu’un courant traverse une résistance.

Exemple

• Dans un radiateur, la résistance transforme l’électricité en chaleur.

Astuce

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• La résistance électrique

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• Studygram

Puissance et énergie électrique

Puissance électrique

Définition

Puissance électrique $(P)$ : produit de la tension par l’intensité : $$ P = U \times I $$

• (P) : puissance (W)
• (U) : tension (V)
• (I) : intensité (A)

Énergie électrique

Définition

Énergie électrique $(E)$ : quantité d’énergie consommée dans le temps : $$ E = P \times t $$

• (E) : énergie (Wh ou kWh)
• (P) : puissance (W ou kW)
• (t) : temps (h)

Exemple

Un téléviseur de 200 W fonctionne 2 h/jour pendant 1 an : $$ E = 200 \times 2 \times 365 = 146\,000\ Wh = 146\ kWh $$

À retenir

• Plus un appareil est puissant ou utilisé longtemps, plus il consomme d’énergie.
• Même en veille, un appareil continue de consommer.

Astuce

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• Puissance et énergie électrique

Tu peux aussi consulter les ressources suivantes :

• Studygram
• Vidéo sur l’énergie électrique

À maîtriser pour le brevet

• Savoir schématiser un circuit simple en série ou en dérivation.
• Identifier les fonctions des composants (générateur, récepteur…).
• Connaître les lois de l’intensité et de la tension dans les deux types de montage.
• Appliquer les formules : $$ U = R \times I \quad ; \quad P = U \times I \quad ; \quad E = P \times t $$
• Expliquer l’effet Joule.
• Comprendre le lien entre puissance et consommation énergétique.