Les circuits électriques dans les objets techniques

Un circuit électrique est constitué d’un générateur (pile) et d’un ou plusieurs récepteurs (lampes, moteurs...) reliés par des fils conducteurs.​

1 - Comment allumer une lampe avec une pile ?

Pour allumer une lampe, il faut mettre en contact la borne + de la pile avec le culot et la borne − de la pile avec le plot central (ou inversement car une lampe n’est pas un dipôle polarisé). Les deux bornes de la lampe sont donc : son plot central et le culot. Le sens conventionnel du courant, dans un circuit fermé, est de la borne + vers la borne − à l’extérieur de la pile.

Ne pas confondre ampoule et lampe (l’ampoule est une partie de la lampe, c’est le globe en verre).

On peut schématiser les circuits avec des symboles normalisés :

2 - Quelle est la condition pour qu’une lampe brille normalement ?

Sur le culot de la lampe, est indiquée une valeur numérique : c’est sa tension nominale, c’est-à- dire la tension que doit recevoir la lampe pour fonctionner dans des conditions normales.

Si la tension nominale du générateur est supérieure à celle du récepteur, le récepteur est en surtension et risque d’être endommagé. On dira : « La lampe brille fortement. »

Si la tension nominale du générateur est inférieure à celle du récepteur, le récepteur est en sous-tension et ne fonctionne pas normalement. On dira : « La lampe brille faiblement. »

La lampe brille normalement si la tension nominale du générateur est égale ou voisine de celle de la lampe.

3 - Quels sont les deux types de circuits électriques que l’on peut rencontrer ?

A. Circuit en série

Un circuit en série est un circuit dans lequel les dipôles sont branchés les uns à la suite des autres ne formant qu’une seule boucle. Ici, les lampes $\text{L}_{1}$ et $\text{L}_{2}$ sont en série.

Dans un circuit en série, il n’existe qu’un seul circuit possible pour le courant. Les dipôles ne fonctionnent pas de façon indépendante : si un des éléments ne fonctionne plus, le circuit est ouvert et aucun courant ne passe dans les autres éléments du circuit quelle que soit leur position.

B. Circuit en dérivation

Un circuit en dérivation est un circuit dans lequel les bornes d’un dipôle sont reliées aux bornes d’un autre dipôle. Ici, $\text{L}_{1}$ et $\text{L}_{2}$ sont en dérivation.

Dans un circuit en dérivation, le courant se partage en arrivant au nœud de connexion. Si un dipôle « tombe en panne », la boucle qui le contient « tombe en panne ». Les dipôles des autres boucles continuent de fonctionner normalement.

4 - Qu’est-ce qu’un court-circuit ?

Un récepteur ou un générateur est en court-circuit si ses bornes sont reliées par un fil de connexion ou un objet conducteur.

Dans le circuit de gauche, seule la lampe $\text{L}_{1}$ ne brille pas. Dans le circuit de droite, le générateur est court-circuité, aucune des lampes ne s’allument.

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