Chapitre 1 : Lois générales de l’électricité en courant continu :

Circuit électrique : Définitions.

Association de dipôles reliés par des fils électriques.

2 types de circuits :

Circuit en série : les dipôles sont sur la même « branche »

Circuit en dérivation : les dipôles appartiennent à 2 ou plusieurs branches qui ont 2 nœuds en commun.

Composé de nœuds, de branches et de mailles :

o Nœud : point de connexion qui relie au moins 3 fils

Ex : B et E

o Branche : portion de circuit compris entre deux nœuds.

Ex : B C R2 L D E

o Maille : portion fermée du circuit.

Ex : ABEFA ou BCDEB

Définitions générales :

Nature du courant électrique :

Il est du au déplacement des porteurs de charges. Dans les conducteurs métalliques, ce sont les

électrons e- et dans les solutions aqueuses ce sont les ions.

Intensité du courant électrique :

La section S du conducteur métallique est traversée par une certaine

quantité d’e-.

La quantité d’électricité traversant S est notée Q et s’exprime en C.

ne- : nb d’e- e : charge de l’e- en coulomb (C) = 1,6. 10-19 C

L’intensité du courant est définie par la quantité d’électricité traversant S sur la durée pdt laquelle les

e- vont traverser S.

I : intensité du courant en ampère (A)

Q : quantité d’électricité en coulomb (C)

t : durée en seconde (s)

I se mesure avec un ampèremètre ( ). Il se monte en série.

Sens conventionnel du courant :

I est par convention positive lorsqu’elle est orientée de la borne + à la borne -

La Tension électrique :

Nature de la tension électrique :

Le passage du courant électrique entre 2 pts A et B du circuit n’est possible que s’il existe une ≠ entre

la quantité des charges en A et B = les pts ont chacun un potentiel électrique.

C’est la ≠ de potentiel entre A et B (noté VA et VB) qui induit une tension électrique (UAB).

UAB : en volt (V) VA : en V VB : en V

Rq : UAB est une valeur algébrique UAB = - UBA

La tension électrique U se mesure en volt (V) à l’aide d’un voltmètre ( ) branché en

DERIVATION.

Propriété :

La tension aux bornes d’un fil électrique est nulle.

Les lois dans un circuit électrique :

Circuit en série Circuit en dérivation

U Somme des tensions = loi des mailles

Egalité des tensions

I Egalité des intensités = loi d’unicité

Sommes des intensités = loi d’additivité ou loi des nœuds

Lois des intensités du courant :

o Dans un circuit en série = loi d’unicité des intensités

Dans un circuit en série, l’intensité du courant est la même dans tout

le circuit.

I = I1 = I2

Remarque : I est la même sur une branche du circuit.

o Dans un circuit en dérivation = loi d’additivité ou loi des nœuds

Dans un circuit en dérivation, ici A et B sont des nœuds. Il

existe alors une relation entre I, I1 et I2.

Il s’agit de la loi des nœuds.

La somme des intensités qui arrivent à un nœud est égale à la

somme des intensités qui sortent.

En A I (entrant) = I1 + I2 (sortant)

En B I1 + I2 (entrant) = I (sortant)

Lois des tensions électriques :

o Dans un circuit en série = loi des mailles

Dans la maille ADCBA

- UAD + UCD + UBC + UAB = UAA = 0 V

La somme algébrique des tensions aux bornes de tous les

dipôles du circuit est nulle.

Avant de commencer il faut choisir un sens quelconque.

Toutes les tensions ds le sens choisi sont positifs.

_______________________ opposé___ négatifs.

o Dans un circuit en dérivation

UAH = UBG = UCF = UDE

La tension électrique est identique aux bornes des branches montées en

dérivation.

Relation entre U et I dans ≠ dipôles.

Générateur : dipôle produisant une tension

Récepteur : dipôle recevant une tension

Convention Générateur Convention Récepteur

Si I dans le même sens que U :

Sinon :

et donc :

Pour un électromoteur fonctionnant en générateur

Si I opposé à U alors :

Sinon :

Pour un conducteur ohmique

Conducteur ohmique :

Matériaux possédant une résistance et dont la caractéristique est une droite passant par l’origine (son

coef directeur est la valeur de sa résistance)

On applique la convention récepteur.

Electromoteurs :

o Fonctionnant en générateur

Dans ce cas l’électromoteur peut fournir de l’énergie à partir de ce qu’il a reçu

Caractérisé par 2 grandeurs :

Sa résistance interne r (Ω)

Sa force électromotrice (f.e.m) notée E (V)

o Fonctionnant en récepteur

Dans ce cas le dipôle étudié reçoit de l’énergie électrique et le transforme en une autre forme

d’énergie.

Caractérisé par :

Sa résistance interne r’ (Ω)

Sa force contre électromotrice (fcem) E’ (V)

donc UAB = E’ + r’I