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Circuit électrique

« Circuit électrique » expliqué aux enfants par Vikidia, l’encyclopédie junior
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Un circuit électrique à partir d'une pile
Le schéma d'un circuit électrique simple. Ici le circuit est fermé.

Un circuit électrique est un circuit constitué d'éléments conducteurs reliés entre eux.

Le circuit est composé :

  • d'un générateur d'électricité (pile ou secteur) avec un pôle + et un pôle -
  • de fils conducteurs de l'électricité reliés aux deux pôles du générateur
  • d'un récepteur (lampe ou moteur) relié au fils conducteurs

Si dans le circuit un contact est rompu le circuit est dit ouvert. Si tous les élements du circuit sont reliés sans rupture, le circuit est dit fermé et le courant électrique passe, il est alors capable de donner la lumière ou de mettre en action un moteur..

Dans un circuit électrique le courant circule de la borne positive (+) vers la borne négative (-), c'est le sens conventionnel de circuit du courant électrique tel qu'il a été défini au XIX° siècle.


Circuit en série[modifier]

Caractéristiques[modifier]

Lorsque les éléments conducteurs d’un circuit électrique sont reliés entre eux de manière à former une seule boucle, on dit qu’ils sont branchés en série. On parle alors de circuit en série ou de circuit en boucle.

Circuit électrique en série.png

Dans un circuit en série :

  • l’ordre des dipôles n’a aucune influence c’est pourquoi il est possible de les inverser. La boucle sera toujours présente et le parcours du courant restera le même.
  • le nombre de composants électriques a une influence : plus le circuit électrique comporte de récepteurs plus leur fonctionnement est faible : les lampes brillent moins, les moteurs tournent au ralenti.
  • quand un appareil tombe en panne, le courant électrique ne peut plus circuler dans la boucle et les autres ne fonctionnent plus : les composants sont dépendants les uns des autres.

Intensité[modifier]

Dans un circuit en série, l’intensité du courant qui traverse les composants électriques est la même partout.

C’est la loi d’unicité de l’intensité : « L’intensité du courant électrique a la même valeur en tout point d’un circuit en série »

Circuit électrique en série - Intensité.png

Comme l’ordre des dipôles n’a pas d’influence dans un circuit en série, l’intensité dans ce type de circuit est indépendante de l’ordre des composants électriques.

Tension[modifier]

Lorsqu’on mesure la tension dans un circuit en série, on constate que celle qui est imposée par le générateur se répartit aux bornes des différents récepteurs.

C'est la loi d’additivité des tensions : « La tension aux bornes d’un ensemble de dipôles branchés en série est égale à la somme des tensions aux bornes de chaque dipôle. »

Circuit électrique en série - Tension.png

Court-circuit par un fil[modifier]

Lorsqu’on court-circuite un dipôle dans un circuit en série, celui-ci va cesser de fonctionner. Le composant électrique ne fait alors plus partie de la boucle du circuit. On forme alors une nouvelle boucle sans ce composant. Le courant passe par le fil et les autres dipôles fonctionnent de manière beaucoup plus importante : le moteur tourne plus vite, la lampe a un éclat plus fort…

Circuit électrique en série - Court circuit.png

Attention cependant, on peut alors griller les composants et causer des incendies !

Circuit en dérivation[modifier]

Caractéristique[modifier]

Lorsque qu’un circuit électrique contient plusieurs boucles reliées au même générateur, on parle de circuit en dérivation ou de circuit parallèle. La branche dite principale est celle qui contient le générateur (en bleu sur le schéma). Les branches appelées branches secondaires sont celles qui contiennent les autres composants électriques (en violet). Les points de jonctions entre ces deux types de branches sont des nœuds (en vert). On dit qu’un dipôle est branché en parallèle ou en dérivation d’un autre composant lorsqu’il est relié à ses bornes (ici la lampe est en dérivation par rapport au moteur).

Circuit électrique en dérivation.png

Dans un circuit en dérivation :

  • quand un appareil tombe en panne, les autres continuent à fonctionner : les composants sont indépendants les uns des autres.
  • le nombre de composants électriques n’a aucune influence. Si deux dipôles sont branchés en dérivation, ils fonctionnent exactement de la même manière.

Intensité[modifier]

Lorsqu’on mesure l’intensité dans un circuit en dérivation, on constate que l’intensité qui traverse le générateur correspond à la somme des intensités dans les différentes branches du circuit.

C’est la loi d’additivité de l’intensité : « l'intensité du courant dans la branche principale d'un circuit comportant des dérivations est égale à la somme des intensités dans les branches dérivées».

Circuit électrique en dérivation - Intensité.png

Tension[modifier]

Dans un circuit en dérivation, la tension aux bornes des différents composés est la même partout.

C'est la loi d’unicité des tensions : « Les tensions aux bornes de dipôles branchés en dérivation sont égales »

Circuit électrique en dérivation - Tension.png

Attention, dans une même branche, les composants électriques peuvent être placés en série.

Dans ce cas, on aura d'abord la loi d’additivité des tensions U1 = U' + U" puis la loi d’unicité des tensions dans U = U1 = U2

Circuit électrique en dérivation avec 2 composants en série- Tension.png

Court-circuit par un fil[modifier]

Lorsqu’on court-circuite un dipôle dans un circuit en dérivation, l’ensemble des branches secondaires cessent de fonctionner. En effet, le courant va choisir le chemin le plus facile, celui où il aura le moins d’effort à fournir. Le circuit ne comporte alors plus qu’une seule boucle, à savoir le générateur et des fils.

Circuit électrique en dérivation - Court circuit.png

Attention, cela peut devenir très dangereux et risque de causer des incendies !

Sources[modifier]

Voir aussi[modifier]

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