Fiche de révision · Physique-chimie 4eLois de l'intensité dans les circuits
3e trimestre · chapitre 10 sur 12
L'intensité est la même partout dans un circuit en série, tandis qu'en dérivation celle de la branche principale est la somme de celles des branches dérivées.
L'essentiel à retenir
- Série : I = I₁ = I₂
- Dérivation : I = I₁ + I₂
- Au nœud : intensités qui arrivent = intensités qui repartent
- Nœud : au moins trois fils
- Multiprise surchargée : danger
La leçon
1. Circuit en série : unicité
Dans une seule boucle, le courant n'a qu'un chemin : l'intensité est la même en tout point du circuit. Le courant n'est pas « consommé » par les lampes : on mesure la même intensité avant et après une lampe.
I = I₁ = I₂
Exemple
Pile et deux lampes en série : l'ampèremètre affiche la même valeur, par exemple 0,18 A, avant la première lampe, entre les deux et après la seconde.
2. L'ordre ne compte pas, le nombre si
Dans un circuit en série, l'ordre et la position des dipôles ne changent pas l'intensité. En revanche, ajouter un dipôle en série, comme une lampe de plus, diminue en général l'intensité dans tout le circuit.
Exemple
On permute la lampe et le moteur : l'intensité ne change pas. On ajoute une deuxième lampe : l'intensité diminue partout, et les lampes brillent moins.
3. Circuit en dérivation : additivité
À un nœud, le courant de la branche principale se partage entre les branches dérivées. L'intensité dans la branche principale est égale à la somme des intensités dans les branches dérivées. Si deux branches contiennent des lampes identiques, chacune est traversée par la moitié de I.
I = I₁ + I₂
Exemple
Deux lampes identiques en dérivation avec I = 0,4 A : chaque branche est traversée par 0,4 ÷ 2 = 0,2 A.
4. Nœuds et branches
Un nœud est un point du circuit relié à au moins trois fils. La branche principale contient le générateur ; les branches dérivées sont entre deux nœuds. À chaque nœud, la somme des intensités qui arrivent est égale à la somme des intensités qui repartent. Dans une même branche, les dipôles sont en série : ils ont la même intensité.
Exemple
Pile et deux lampes en dérivation : 2 nœuds, la branche principale avec la pile, et une branche dérivée pour chaque lampe.
5. Calculer une intensité inconnue
On choisit la loi qui correspond au montage. En dérivation, on trouve une intensité dérivée par soustraction. On met d'abord toutes les intensités dans la même unité.
Exemple
I = 0,5 A et I₁ = 0,2 A, donc I₂ = 0,5 − 0,2 = 0,3 A. Avec I = 350 mA et I₁ = 0,15 A = 150 mA : I₂ = 350 − 150 = 200 mA.
6. Le danger des multiprises surchargées
Chaque appareil branché sur une multiprise est en dérivation. Plus il y en a, plus l'intensité dans le fil principal augmente, d'après la loi d'additivité. Le fil chauffe, avec un risque d'incendie.
Exemple
Une bouilloire (environ 9 A) et un radiateur (environ 7 A) sur la même multiprise : le fil principal est traversé par 9 + 7 = 16 A.
La méthode
Comment calculer une intensité dans un circuit
- Repère le montage : une seule boucle (série) ou des nœuds et plusieurs branches (dérivation).
- Choisis la loi : unicité en série (I = I₁ = I₂), additivité en dérivation (I = I₁ + I₂).
- Mets toutes les intensités dans la même unité, A ou mA.
- Calcule l'intensité inconnue, puis vérifie : en dérivation, I principale est la plus grande.
Pièges à éviter
- Une lampe ne « consomme » pas le courant : en série, l'intensité est la même avant et après elle.
- N'additionne pas les intensités dans un circuit en série : l'additivité ne vaut qu'en dérivation, entre branche principale et branches dérivées.
- Ne mélange pas A et mA dans un calcul : convertis d'abord (0,15 A = 150 mA).
Vocabulaire
- Loi d'unicité
- En série, l'intensité est la même en tout point du circuit.
- Loi d'additivité
- En dérivation, I principale = somme des intensités dérivées.
- Nœud
- Point d'un circuit relié à au moins trois fils.
- Branche principale
- Branche d'un circuit qui contient le générateur.
- Branche dérivée
- Partie d'un circuit comprise entre deux nœuds, sans le générateur.
- Surintensité
- Intensité trop forte, qui fait chauffer les fils.
Teste-toi
3 questions pour vérifier, corrigées tout de suite.
Flashcards
Essaie de répondre avant d'ouvrir la carte.
Que dit la loi d'unicité de l'intensité ?
Dans un circuit en série, l'intensité du courant est la même en tout point.
Une lampe « consomme »-t-elle du courant ?
Non : en série, on mesure la même intensité avant et après la lampe.
Qu'est-ce qu'un nœud dans un circuit ?
Un point relié à au moins trois fils, où le courant se partage ou se rejoint.
La suite dans Réviz
4 autres questions, 4 autres flashcards, la carte mentale du chapitre, et ce qui coince qui revient au bon moment jusqu'au contrôle.
Ce que le programme attend
- Connaître la loi d'unicité de l'intensité dans un circuit en série
- Savoir que l'intensité ne dépend pas de l'ordre ni de la position des dipôles dans un circuit en série
- Connaître la loi d'additivité des intensités (loi des nœuds) dans un circuit en dérivation
- Repérer la branche principale, les branches dérivées et les nœuds d'un circuit
- Calculer une intensité inconnue à l'aide des lois des intensités
- Comprendre pourquoi brancher trop d'appareils sur une même prise multiple est dangereux
Référence : Physique-chimie cycle 4, partie habituellement traitée en 4e (BO spécial n°11 du 26/11/2015, ajusté BO n°31 du 30/07/2020). Une erreur dans cette fiche ? Signale-la, elle sera corrigée.