Circuits électriques et formes d'énergie
Circuit série/dérivation, loi d'Ohm et conservation de l'énergie — les bases de Physique-Chimie testées à l'épreuve de Sciences du Brevet.
L'épreuve de Sciences du Brevet tire au sort une discipline parmi Physique-Chimie, SVT et Technologie. L'électricité et l'énergie forment la partie la plus régulière du programme de Physique-Chimie testée.
Circuit série et circuit en dérivation
- Circuit série : les composants sont placés les uns à la suite des autres, sur un seul chemin. L'intensité du courant est la même partout dans le circuit.
- Circuit en dérivation (parallèle) : les composants sont placés sur des branches différentes. La tension aux bornes de chaque branche en dérivation est la même, mais l'intensité totale se répartit entre les branches.
Grandeurs électriques et unités
| Grandeur | Symbole | Unité | Appareil de mesure |
|---|---|---|---|
| Intensité | I | ampère (A) | ampèremètre, en série |
| Tension | U | volt (V) | voltmètre, en dérivation |
| Résistance | R | ohm (Ω) | ohmmètre |
La loi d'Ohm
Pour un conducteur ohmique (résistor), la tension à ses bornes est proportionnelle à l'intensité qui le traverse :
U = R × I
Puissance électrique
La puissance électrique consommée par un appareil se calcule par :
P = U × I, avec P en watts (W)
Formes et conservation de l'énergie
L'énergie ne se crée pas et ne se détruit pas : elle se transforme d'une forme à une autre (chimique, électrique, thermique, cinétique, lumineuse...). Un exemple classique : une pile transforme de l'énergie chimique en énergie électrique, qu'une ampoule transforme ensuite en énergie lumineuse et thermique.
Exemple travaillé
Un résistor de résistance R = 20 Ω est traversé par un courant d'intensité I = 0,5 A. Calculer la tension à ses bornes.
D'après la loi d'Ohm : U = R × I = 20 × 0,5 = 10 V
Stratégie épreuve
Le sujet demande souvent de lire un schéma de circuit avant de calculer : identifiez d'abord si les composants sont en série ou en dérivation, car cela détermine quelle grandeur (I ou U) est commune. Une erreur de lecture de schéma entraîne une erreur en cascade sur tout le calcul.
Courte vidéo de cours
Examen blanc
Quiz d'entraînement
Teste-toi : résultats et explications immédiats.
1. Dans un circuit série, que peut-on dire de l'intensité du courant ?
2. Quelle est la formule de la loi d'Ohm ?
3. Un résistor de 20 Ω est traversé par un courant de 0,5 A. Quelle est la tension à ses bornes ?
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