Fiche de révision · Physique-chimie 5eCircuits en série et en dérivation
2e trimestre · chapitre 9 sur 13
Le montage en série relie tous les dipôles dans une seule boucle, le montage en dérivation crée des branches indépendantes.
L'essentiel à retenir
- Série : une seule boucle.
- Dérivation : branches indépendantes.
- Court-circuit : danger d'échauffement.
- Fusible qui fond, disjoncteur qui s'ouvre : courant coupé.
- Secteur 230 V : jamais de manipulation.
La leçon
1. Le circuit en série
Les dipôles sont branchés les uns à la suite des autres et forment une seule boucle. Leur ordre n'a pas d'importance. Si un dipôle est retiré ou si une lampe grille, le circuit est ouvert et plus rien ne fonctionne.
Exemple
Pile, lampe et moteur en série : on dévisse la lampe, le moteur s'arrête aussi.
2. Le circuit en dérivation
Il comporte plusieurs boucles. Un nœud est un point relié à au moins trois fils. La branche qui contient le générateur est la branche principale ; les autres, entre deux nœuds, sont les branches dérivées.
Exemple
Une pile et deux lampes en dérivation : 2 nœuds, 1 branche principale (la pile) et 2 branches dérivées (une lampe chacune).
3. Série ou dérivation : comparer
En série, plus on ajoute de lampes identiques, moins elles brillent, et une lampe grillée éteint tout. En dérivation, chaque branche fonctionne indépendamment : si une lampe grille, les autres continuent de briller.
Exemple
Deux lampes en dérivation : on dévisse l'une, l'autre reste allumée. En série, les deux s'éteignent.
4. Le court-circuit
Un court-circuit se produit quand les deux bornes d'un dipôle sont reliées par un simple fil : le courant passe par le fil et le dipôle ne fonctionne plus. Le court-circuit d'un générateur est dangereux : le courant devient très intense, les fils et la pile chauffent, ce qui peut provoquer un incendie.
Exemple
Un fil relie les deux bornes d'une lampe : elle s'éteint, car le courant passe par le fil et non plus par la lampe.
5. La maison est câblée en dérivation
Les appareils de la maison sont branchés en dérivation. On peut ainsi les allumer et les éteindre indépendamment. Si un appareil tombe en panne, les autres continuent de fonctionner.
Exemple
On éteint la télévision : le réfrigérateur et les lampes continuent de fonctionner.
6. La sécurité électrique
La tension du secteur (230 V) est dangereuse : risque d'électrisation, et d'électrocution si elle est mortelle. En cas de court-circuit ou de surintensité, le fusible fond et le disjoncteur s'ouvre pour couper le courant. La prise de terre évacue le courant vers le sol en cas de défaut d'un appareil à carcasse métallique. Règles : pas de mains mouillées, rien dans une prise, pas de multiprise surchargée, aucune expérience avec le secteur.
Secteur : 230 V
La méthode
Comment reconnaître un montage en série ou en dérivation
- Cherche les nœuds : les points reliés à au moins trois fils.
- Aucun nœud : il n'y a qu'une boucle, tout est en série.
- Des nœuds : repère la branche principale (avec le générateur) et les branches dérivées.
- Deux dipôles dans la même branche sont en série ; deux dipôles dans deux branches entre les mêmes nœuds sont en dérivation.
Pièges à éviter
- En série, l'ordre des lampes ne change rien : la lampe la plus proche de la borne + ne brille pas davantage.
- Un court-circuit n'est pas une coupure : le courant ne s'arrête pas, il passe par le fil, souvent bien plus intense.
- Les expériences se font avec des piles : on ne manipule jamais le secteur, même pour « vérifier ».
Vocabulaire
- Nœud
- Point du circuit relié à au moins trois fils.
- Branche principale
- Branche du circuit qui contient le générateur.
- Branche dérivée
- Partie du circuit entre deux nœuds, sans le générateur.
- Court-circuit
- Liaison par un fil entre les deux bornes d'un dipôle.
- Fusible
- Fil qui fond et coupe le courant quand il devient trop intense.
- Disjoncteur
- Appareil qui coupe le courant en cas de danger.
Teste-toi
3 questions pour vérifier, corrigées tout de suite.
Flashcards
Essaie de répondre avant d'ouvrir la carte.
Qu'est-ce qu'un circuit en série ?
Un circuit à une seule boucle, les dipôles étant à la suite les uns des autres.
Qu'est-ce qu'un nœud ?
Un point du circuit relié à au moins trois fils.
Que se passe-t-il en série si une lampe grille ?
Le circuit est ouvert : toutes les lampes s'éteignent.
La suite dans Réviz
4 autres questions, 5 autres flashcards, la carte mentale du chapitre, et ce qui coince qui revient au bon moment jusqu'au contrôle.
Ce que le programme attend
- Reconnaître un circuit en série (une seule boucle)
- Reconnaître un circuit en dérivation (plusieurs boucles, nœuds, branches)
- Comparer le fonctionnement des récepteurs en série et en dérivation
- Identifier un court-circuit et en connaître les dangers
- Savoir pourquoi l'installation domestique est en dérivation
- Connaître les règles de sécurité électrique et le rôle des fusibles et disjoncteurs
Référence : Physique-chimie cycle 4, partie habituellement traitée en 5e (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.