%Chapitre 5

# Chapitre 5 − Rappels sur les circuits électriques

## 1. L'électricité

::: h
L’électricité est un déplacement de minuscules particules : les électrons.
:::

[animation électrique](../../dessins_PIERRE/smil/électricité/1.simple.html)

Pour que le courant électrique puisse circuler, il faut :

* [**un générateur** qui « pousse » les électrons ;]{.h}
* [**un circuit fermé** où l’électricité peut circuler.]{.h}


::: details
::: h

* Les grains d’électricité sont mobiles dans les matériaux conducteurs, immobiles dans les matériaux isolants.
* Les grains d’électricité ne peuvent pas se doubler, ni se comprimer.
* Le générateur « pousse » les grains d’électricité. Les récepteurs les ralentissent.
* On peut mentalement se les représenter par une file de petits wagons. Chaque wagon est poussé par celui de derrière et pousse celui de devant.
:::
:::

## 2. Schématisation

::: details
Pour représenter plus lisiblement les circuits électriques on réalise des schémas normalisés.

![](assets/photo1.jpg)

![](assets/photo2.png)

![](assets/photo3.png)
:::

![cours](assets/symboles.svg){.w80}

[Apprendre à faire un schéma normalisé](assets/schémaNorm.pdf)

![Entraînement sur les schémas normalisés](assets/schémasNormalisés.png){.h}


Pour pouvoir parler précisement d'un circuit on définit :

noeud
~ intersection du « chemin électrique »

branche
~ portion de circuit entre deux noeuds

boucle
~ « chemin électrique » fermé, qui contient un générateur.

![Vocabulaire du circuit](assets/noeuds.png){.w60}

### Association de dipôle

Branchement en série
~ [Deux dipôles sont branchés en série s'ils sont sur la même branche. C'est-à-dire si une des bornes d’un dipôle est reliée à une borne de l’autre dipôle sans passer par nœud.]{.h}

![cours](assets/lampesSérie.svg){.w20 .h}

Branchement en dérivation
~ [Deux dipôles sont branchés en dérivation si leurs deux bornes sont reliées deux à deux. Ils ne doivent pas être sur la même boucle.]{.h}

![cours](assets/lampesDérivation.svg){.w20 .h}

::: details
![](assets/circuit06.jpg){.w80 .h}
:::

:::exercices
QCM Pronote
:::

:::exercices
schéma : ex 11p321

associations : ex 15p322 16p322 +ex 12p321
:::

## 3. Le courant

::: details
Le courant est le débit d'électron en un point. 

On peut le comparer au débit d'un cours d'eau en litre par seconde. 

::: h
Lorsqu'on s'électrise, plus le courant qui passe dans notre corps est élevé, plus les dégâts sont importants. Plus le courant qui traverse une lampe est élevée plus elle brille, etc.
:::

:::

![cours](assets/ficheCourant.png){.h .w80}

::: matériel
* 1 générateur
* 5 fils
* 2 ampoules différentes
* 1 multimètre
:::

::: notes
Préciser la tension du géné.
:::

![TP sur le courant](assets/tpCourant.png){.h}

::: details
## Résultats

<table style="table-layout:fixed;">
<tr>
<td>Gr</td><td>i₁</td><td>i₂</td><td>i₃</td><td>i₄</td><td>i₅</td><td>i₆</td><td>i₇</td>
</tr><tr>
<td>1</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
</tr><tr>
<td>2</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
</tr><tr>
<td>3</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
</tr><tr>
<td>4</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
</tr><tr>
<td>5</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
</tr><tr>
<td>6</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td>
</tr>
</table>

:::



[animation électrique](../../ressources/électricité/3.dérivation.html)

![Exercice : placer l'ampèremètre](assets/placerAmp.png){.w40}

<div style="height:10em;border:solid thin;"></div>

::: exercices
branchement : ex 3p344 4p344
:::

::: notes
expérience à la paillasse + comparaison avec animation modèle.
:::

::: r
Dans un circuit électrique, on remarque que :

* [si le circuit est ouvert, il n’y a pas de courant, l’intensité est donc nulle ;]{.h}
* [dans une même branche, la valeur de l’intensité est la même en tout point de cette branche ;]{.h}
* [le courant arrivant à un nœud, est égale au courant qui en ressort : c’est la **loi des nœuds**.]{.h}
:::

### c. Loi des nœuds

Lorsque le courant arrive à un nœud, le courant se sépare. Mais le courant qui arrive au nœud est toujours égal au courant qui en ressort : c'est **la loi des nœuds**.


::: {.details #explication_de_la_loi_des_nœuds}
![](assets/img6.svg){.w60}

![](assets/img7.svg){.h .w40}

Dans le schéma ci-dessus, la loi des nœuds s'écrit : i~1~ = i~2~ + i~3~
:::

[animation court-circuit](../../dessins_PIERRE/smil/électricité/4.courts-circuits.html)

[Exercices]{.u}

:::exercices
loi des nœuds : ex 9p345 11p345 + 16p347
:::

![Entraînement sur la loi des nœuds](assets/loiDesNoeuds.png)

<div class="mémo">
<br>
<table><thead><tr><th colspan="2" style="padding:10px">Fiche de mémorisation active</th></tr></thead>
<tr><td>
Que faut-il pour que le courant circule ?
</td><td>
<ul><li>Un générateur qui « pousse » les électrons</li><li>Un circuit fermé</li></ul>
</td></tr><tr><td>
Quel est le symbole du générateur ?
</td><td>
<svg height="3em" style="overflow:visible;" viewBox="0 0 10 6" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
<circle cx="5" cy="3" r="3" fill="transparent" stroke="black" stroke-width=".2"/>
<line x1="0" y1="3" x2="2" y2="3" stroke="black" stroke-width=".1"/>
<line x1="8" y1="3" x2="10" y2="3" stroke="black" stroke-width=".1"/>
<text text-anchor="middle" dominant-baseline="middle" x="5" y="3" font-family="serif" font-size="3">G</text>
<text text-anchor="middle" dominant-baseline="middle" x="8.5" y="1" font-family="serif" font-size="2">+</text>
</svg>
</td></tr><tr><td>
Quel est le symbole du moteur ?
</td><td>
<svg height="3em" style="overflow:visible;" viewBox="0 0 10 6" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
<circle cx="5" cy="3" r="3" fill="transparent" stroke="black" stroke-width=".2"/>
<line x1="0" y1="3" x2="2" y2="3" stroke="black" stroke-width=".1"/>
<line x1="8" y1="3" x2="10" y2="3" stroke="black" stroke-width=".1"/>
<text text-anchor="middle" dominant-baseline="middle" x="5" y="3" font-family="serif" font-size="3">M</text>
</svg>
</td></tr><tr><td>
Quel est le symbole de la lampe ?
</td><td>
<svg height="3em" style="overflow:visible;" viewBox="0 0 10 6" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
<circle cx="5" cy="3" r="3" fill="transparent" stroke="black" stroke-width=".2"/>
<line x1="0" y1="3" x2="2" y2="3" stroke="black" stroke-width=".1"/>
<line x1="8" y1="3" x2="10" y2="3" stroke="black" stroke-width=".1"/>
<line x1="5" y1="3" x2="7.1" y2="5.1" stroke="black" stroke-width=".2"/>
<line x1="5" y1="3" x2="2.9" y2="0.9" stroke="black" stroke-width=".2"/>
<line x1="5" y1="3" x2="7.1" y2="0.9" stroke="black" stroke-width=".2"/>
<line x1="5" y1="3" x2="2.9" y2="5.1" stroke="black" stroke-width=".2"/>
</svg>
</td></tr><tr><td>
Quel est le symbole de la DEL ?
</td><td>
<svg height="3em" style="overflow:visible;" viewBox="0 -2 8 8" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
<defs><marker id="triangle" viewBox="0 0 10 10"
          refX="0" refY="3"
          markerUnits="strokeWidth"
          markerWidth="10" markerHeight="10"
          orient="auto">
      <path d="M 0 3 L 0 0 L 6 3 L 0 6 Z"/>
    </marker>
</defs>
<path stroke-linejoin="round" fill="none" stroke="black" stroke-width=".2" d="M2 1 L2 5 L6 3 L2 1 Z"/>
<line x1="6" y1=".5" x2="6" y2="5.5" stroke="black" stroke-width=".2"/>
<line x1="0" y1="3" x2="2" y2="3" stroke="black" stroke-width=".1"/>
<line x1="6" y1="3" x2="8" y2="3" stroke="black" stroke-width=".1"/>
<line x1="3" y1=".5" x2="4" y2="-1" stroke="black" stroke-width=".2"  marker-end="url(#triangle)"/>
<line x1="4.5" y1="1" x2="5.5" y2="-.5" stroke="black" stroke-width=".2"  marker-end="url(#triangle)"/>
</svg>
</td></tr><tr><td>
Quel est le symbole de la résistance ?
</td><td>
<svg height="3em" style="overflow:visible;" viewBox="0 0 10 6" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
<path r="3" fill="transparent" stroke="black" stroke-width=".2" d="M2 4.5 L 2 1.5 L 8 1.5 L 8 4.5 z"/>
<line x1="0" y1="3" x2="2" y2="3" stroke="black" stroke-width=".1"/>
<line x1="8" y1="3" x2="10" y2="3" stroke="black" stroke-width=".1"/>
</svg>
</td></tr><tr><td>
Quel est le symbole de l'interrupteur fermé ?
</td><td>
<svg height="3em" style="overflow:visible;" viewBox="0 0 10 6" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
<path r="3" fill="transparent" stroke="black" stroke-width=".2" d="M2 3 L 7.5 3"/>
<line x1="0" y1="3" x2="2" y2="3" stroke="black" stroke-width=".1"/>
<line x1="8" y1="3" x2="10" y2="3" stroke="black" stroke-width=".1"/>
<circle cx="2" cy="3" r=".5" stroke="black" stroke-width=".1" fill="white" />
<circle cx="8" cy="3" r=".5" stroke="black" stroke-width=".1" fill="white" />
</svg>
</td></tr><tr><td>
Quel est le symbole de l'interrupteur ouvert ?
</td><td>
<svg height="3em" style="overflow:visible;" viewBox="0 0 10 6" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
<path r="3" fill="transparent" stroke="black" stroke-width=".2" d="M2 3 L 7.5 1"/>
<line x1="0" y1="3" x2="2" y2="3" stroke="black" stroke-width=".1"/>
<line x1="8" y1="3" x2="10" y2="3" stroke="black" stroke-width=".1"/>
<circle cx="2" cy="3" r=".5" stroke="black" stroke-width=".1" fill="white" />
<circle cx="8" cy="3" r=".5" stroke="black" stroke-width=".1" fill="white" />
</svg>
</td></tr><tr><td>
Quel est le symbole de l'ampèremètre ?
</td><td>
<svg height="3em" style="overflow:visible;" viewBox="0 0 10 6" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
<circle cx="5" cy="3" r="3" fill="transparent" stroke="black" stroke-width=".2"/>
<line x1="0" y1="3" x2="2" y2="3" stroke="black" stroke-width=".1"/>
<line x1="8" y1="3" x2="10" y2="3" stroke="black" stroke-width=".1"/>
<text text-anchor="middle" dominant-baseline="middle" x="5" y="3" font-family="serif" font-size="3">A</text>
<text text-anchor="middle" dominant-baseline="middle" x="10" y="2" font-family="serif" font-size="1.5">COM</text>
</svg>
</td></tr><tr><td>
Qu'est-ce qu'un nœud ?
</td><td>
une intersection du chemin électrique
</td></tr><tr><td>
Qu'est-ce qu'une branche ?
</td><td>
une portion de circuit entre deux nœuds
</td></tr><tr><td>
Qu'est-ce qu'une boucle ?
</td><td>
un chemin électrique fermé **et** qui contient un générateur
</td></tr><tr><td>
Qu'est-ce que le courant ?
</td><td>
c'est le débit d'électron
</td></tr><tr><td>
Quelle est l'unité du courant ? (et son symbole)
</td><td>
l'ampère de symbole A
</td></tr><tr><td>
Que vaut le courant dans un circuit ouvert ?
</td><td>
0 A
</td></tr><tr><td>
Loi des nœuds ?
</td><td>
Les courants qui arrivent en un point sont égaux aux courant qui en repartent.
</td></tr></table>