Résumé général sur l'analyse des circuits à courant continu (2)

• On obtient un circuit parallèle en branchant tous les composants aux bornes de la source.

• Voici les règles les plus importantes à retenir au sujet des circuits parallèles :

- le courant total fourni par la source est égal à la somme des courants dans chacune des branches du circuit :

I_t = I₁ + I₂ + I₃… + I_n

- la différence de potentiel aux bornes de chacun des composants est égale à la valeur de la tension de la source :

U = V₁ = V₂ = V₃… = V_n

- la résistance équivalente est toujours inférieure à la plus petite résistance du circuit ;

- la résistance équivalente se calcule à l'aide de la formule suivante :

G_t = 1/R_eq = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃… + 1/R_n

- la formule suivante s'applique lorsque l'on calcule la résistance équivalente de deux résistances :

- l'inductance équivalente se calcule à l'aide de la formule suivante :

1/L_eq = 1/L₁ + 1/L₂ + 1/L₃… + 1/L0_n

- la capacité équivalente est égale à la somme des capacités formant le circuit :

C_eq = C₁ + C₂ + C₃… + C_n

- Dans un circuit mixte, on applique les caractéristiques électriques associées aux circuits séries ou aux circuits parallèles selon le cas.

Résumé sur les circuits simples

- La formule de la loi d'Ohm est la suivante :

I = U/R                                              

- La puissance électrique est la quantité de travail pouvant être fournie dans un temps déterminé. Elle est symbolisée par la lettre P et s'exprime en watts (W).

- La formule de la puissance est la suivante :

- On peut aussi utiliser les formules dérivées suivantes :

• Lorsqu'on utilise le multimètre comme voltmètre on doit s'assurer de :

- sélectionner la fonction "+ V DC" ;

- sélectionner le calibre de mesure approprié ;

- brancher l'appareil en parallèle en respectant les bonnes polarités.

• Lorsqu'on utilise le multimètre comme ampèremètre, on doit s'assurer de :

- sélectionner la fonction "mA DC" ;

- sélectionner le calibre de mesure approprié ;

- brancher l'appareil en série en respectant les bonnes polarités.

- Une maille est un parcours fermé du circuit.

- La puissance fournie par la source est égale à la somme des puissances dissipées par les résistances :

P_t = P₁ + P₂ + P₃… + P_n

- La première loi de Kirchhoff ou loi des mailles, établit que la somme algébrique des différences de potentiel dans une maille est égale à zéro.

- Lorsqu'une résistance est ouverte, la tension à ses bornes est égale à la tension de la source et le courant dans le circuit est nul.

- Lorsqu'une résistance est court-circuitée, la tension à ses bornes est nulle et le courant dans le circuit augmente.

- Un nœud est un point de connexion qui réunit plus de deux composants.

- La puissance fournie par la source est égale à la somme des puissances dissipées par chacune des résistances :

P_t = P₁ + P₂ + P₃… + P_n

- La deuxième loi de Kirchhoff ou loi des nœuds établit que la somme algébrique des courants d'arrivée et de sortie à un nœud du circuit est égale à zéro.

- Lorsqu'une résistance est ouverte, la tension à ses bornes est égale à la tension de la source et le courant total diminue.

- Lorsqu'une résistance est court-circuitée, le courant dans le circuit augmente très rapidement jusqu'à l'ouverture des dispositifs de protection du circuit.

- Dans un circuit mixte, la résistance équivalente se calcule en décomposant le circuit par étapes successives jusqu'à ce qu'il ne reste qu'une seule résistance.

- Le courant total fourni par la source est égal à la tension de la source divisée par la résistance équivalente.

- La puissance fournie par la source est égale à la somme des puissances dissipées par les résistances.

- La résolution de problèmes se rapportant aux circuits mixtes ne comporte pas de solution préétablie.

- Les aimants se classent en deux catégories : les aimants naturels et les aimants artificiels.

- Les aimants artificiels se subdivisent en deux catégories : les aimants permanents et les aimants temporaires.

- Deux pôles de même nature se repoussent tandis que deux pôles de nature différente s'attirent.

- La portion d'espace où s'exercent les forces magnétiques se nomme champ magnétique.

- Si l'on introduit un morceau de fer dans un champ magnétique, les lignes se déforment pour se concentrer dans la prolongation du morceau de fer.

• L'électromagnétisme est l'étude des effets magnétiques engendrés par la circulation d'un courant dans un conducteur.

• Un champ magnétique se crée autour d'un conducteur lorsqu'un courant y circule.

• Le sens des lignes de champ dépend du sens du courant ; la règle de la main droite permet de déterminer ce dernier.

• Un électro-aimant se compose d'une bobine de fil (solénoïde) montée sur un noyau ferromagnétique.

• L'intensité du champ magnétique produit par un électro-aimant dépend des facteurs suivants :

- intensité du courant ;

- nombre de tours de fil ;

- nature du noyau.

• Parmi les applications de l'électromagnétisme, on retrouve les pôles des machines rotatives, les relais et les sonneries.

• L'induction électromagnétique est le résultat des influences s'exerçant entre les conducteurs, les courants et les champs magnétiques.

• Il existe trois manifestations importantes de l'induction électromagnétique :

- si l'on déplace un conducteur dans un champ magnétique, une tension est induite dans le conducteur ;

- si l'on soumet un conducteur fixe à une variation de champ magnétique, une tension est induite dans ce conducteur ;

- si on place un conducteur porteur de courant dans un champ magnétique, une force est appliquée sur ce conducteur.

• La valeur de la tension induite dans un cadre mobile prend la forme d'une courbe ondulée et varie d'un maximum positif à un maximum négatif.

• Lorsqu'on place deux bobines à proximité l'une de l'autre, la variation du champ magnétique d'une bobine induit une tension dans l'autre.

- Les condensateurs sont des dispositifs spécialement construits pour emmagasiner de l'énergie sous forme de charge.

- Lorsqu'un condensateur se charge à travers une résistance (circuit RC), on observe un délai avant qu'il soit chargé à la valeur de la tension de la source.

- La constante de temps détermine le temps nécessaire pour charger le condensateur à 62,3 % de la valeur de la tension de la source. Elle se calcule en faisant le produit de la résistance et de la capacité . Une période correspondant à 5  est nécessaire pour charger le condensateur à la tension de la source.

- L'inductance est la propriété que possède une bobine de s'opposer à toute variation du courant électrique.

- Dans un circuit inductif, la constante de temps détermine le temps nécessaire pour que le courant dans la bobine atteigne 62,3 % de la valeur du courant total. Elle se calcule en divisant la valeur de l'inductance par la résistance . Une période correspondant à 5  est nécessaire pour atteindre le courant du circuit.

Vous avez bien compris tous les points du résumé général ? Si c'est le cas, vous êtes en mesure de réaliser l'activité synthèse. Mais avant, n'hésitez pas à relire certaines parties du module ou à refaire des exercices pour vous assurer que vous maîtrisez toutes les connaissances nécessaires à la réussite de cette activité.