Sciences de l'ingénieur · 1ère Année Bac — Sciences et Technologies Électriques

Circuits électriques et grandeurs électriques

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

Intensité ( $I$ en Ampère A) : Flux de charges électriques. Mesurée en série avec un ampèremètre.
Tension ( $U$ en Volt V) : Différence de potentiel. Mesurée en dérivation avec un voltmètre.
Loi d'Ohm : Pour un conducteur ohmique, $U = R \cdot I$ avec $R$ en Ohm ( $\Omega$ ).
Loi des nœuds : $\sum I_{entrant} = \sum I_{sortant}$ .
Loi des mailles : Dans une maille, la somme algébrique des tensions est nulle : $\sum U_i = 0$ .
Puissance ( $P$ en Watt W) : $P = U \cdot I$ . Pour une résistance, $P = R \cdot I^2 = \frac{U^2}{R}$ .
Énergie ( $W$ en Joule J ou Wh) : $W = P \cdot t$ .

Méthodes à maîtriser

Calculer une résistance équivalente :
- En série : $R_{eq} = R_1 + R_2 + ...$
- En parallèle : $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + ...$
Appliquer la loi des mailles : Choisir un sens de parcours, noter les flèches de tension, écrire l'équation.
Diviseur de tension : $U_2 = U \cdot \frac{R_2}{R_1 + R_2}$ .

Exemples corrigés

Exemple 1 : Résistance de $100 \Omega$ sous $12V$ . $I = U/R = 12/100 = 0,12 A$ .
Exemple 2 : Deux résistances de $10 \Omega$ en série. $R_{eq} = 20 \Omega$ .

Erreurs fréquentes

Inverser le branchement de l'ampèremètre (doit être en série).
Oublier le sens des flèches de tension (opposé au courant pour un récepteur).
Confondre la loi des nœuds et des mailles.

L'essentiel du cours

Intensité ($I$ en Ampère A) : Flux de charges électriques. Mesurée en série avec un ampèremètre.
Tension ($U$ en Volt V) : Différence de potentiel. Mesurée en dérivation avec un voltmètre.
Loi d'Ohm : Pour un conducteur ohmique, $U = R \cdot I$ avec $R$ en Ohm ($\Omega$).
Loi des nœuds : $\sum I_{entrant} = \sum I_{sortant}$.
Loi des mailles : Dans une maille, la somme algébrique des tensions est nulle : $\sum U_i = 0$.
Puissance ($P$ en Watt W) : $P = U \cdot I$. Pour une résistance, $P = R \cdot I^2 = \frac{U^2}{R}$.
Énergie ($W$ en Joule J ou Wh) : $W = P \cdot t$.

Méthodes à maîtriser

Calculer une résistance équivalente :
- En série : $R_{eq} = R_1 + R_2 + ...$
- En parallèle : $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + ...$
Appliquer la loi des mailles : Choisir un sens de parcours, noter les flèches de tension, écrire l'équation.
Diviseur de tension : $U_2 = U \cdot \frac{R_2}{R_1 + R_2}$.

Exemples corrigés

Exemple 1 : Résistance de $100 \Omega$ sous $12V$. $I = U/R = 12/100 = 0,12 A$.
Exemple 2 : Deux résistances de $10 \Omega$ en série. $R_{eq} = 20 \Omega$.

Erreurs fréquentes

Inverser le branchement de l'ampèremètre (doit être en série).
Oublier le sens des flèches de tension (opposé au courant pour un récepteur).
Confondre la loi des nœuds et des mailles.

🌉 Jisr : les mots du chapitre FR ⇄ AR

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🎯 Circuits électriques et grandeurs électriques

1/4

Quelle est l'unité de la conductance ?

❓ Questions fréquentes

C'est quoi la différence entre un générateur et un récepteur au niveau des flèches ?

Pour un générateur, la flèche de tension est dans le même sens que le courant.
Pour un récepteur, la flèche de tension est opposée au sens du courant.

💡 À retenir : Le générateur "pousse" le courant, le récepteur le "subit".

Kifach n7seb l-mouqawama l-moukafi'a ila kanou 3ndna 2 résistances f-t-tawazi ?

Tu utilises la formule : $R_{eq} = \frac{R_1 \cdot R_2}{R_1 + R_2}$ .
Tu fais le calcul et tu obtiens la valeur en Ohms.

💡 À retenir : La résistance équivalente en parallèle est toujours plus petite que la plus petite des deux résistances.

Tu utilises la formule : $R_{eq} = \frac{R_1 \cdot R_2}{R_1 + R_2}$.
Tu fais le calcul et tu obtiens la valeur en Ohms.

💡 À retenir : La résistance équivalente en parallèle est toujours plus petite que la plus petite des deux résistances.

Est-ce que la loi des mailles change si on change le sens de parcours ?

Oui, les signes changent, mais l'équation finale reste mathématiquement équivalente à zéro. L'important est de garder le même sens pour toute la maille.

💡 À retenir : Choisis un sens et tiens-toi y jusqu'au bout.

Chno hiya l-farq bin l-qoudra (P) w-t-taqa (W) ?

La puissance ( $P$ ) est la vitesse à laquelle l'énergie est consommée (en Watts).
L'énergie ( $W$ ) est la quantité totale consommée pendant une durée (en Joules ou Wh).

💡 À retenir : $W = P \times t$ .

La puissance ($P$) est la vitesse à laquelle l'énergie est consommée (en Watts).
L'énergie ($W$) est la quantité totale consommée pendant une durée (en Joules ou Wh).

💡 À retenir : $W = P \times t$.

Comment savoir si on doit utiliser la loi des nœuds ou des mailles ?

Utilise la loi des nœuds quand tu cherches des courants dans un circuit avec des branches.
Utilise la loi des mailles quand tu cherches des tensions dans une boucle fermée.

💡 À retenir : Nœuds = Courants, Mailles = Tensions.

Kifach n3ref wach l-ampèremètre khasso ykoun f-s-silsila wla t-tawazi ?

L'ampèremètre mesure le courant qui traverse le composant.
Il doit donc être placé en série pour que le courant passe à travers lui.

💡 À retenir : Ampèremètre = Série, Voltmètre = Parallèle.

Pourquoi la résistance équivalente en série est-elle la somme des résistances ?

Parce que le courant doit traverser chaque résistance l'une après l'autre, ce qui augmente la difficulté totale du passage.

💡 À retenir : En série, on additionne les obstacles.

La loi d'Ohm est-elle valable pour tous les composants ?

Non, elle n'est strictement valable que pour les conducteurs ohmiques (résistances). Pour une diode ou un moteur, la relation est différente.

💡 À retenir : $U=RI$ est réservé aux résistances.

Non, elle n'est strictement valable que pour les conducteurs ohmiques (résistances). Pour une diode ou un moteur, la relation est différente.

💡 À retenir : $U=RI$ est réservé aux résistances.

Est-ce que la tension aux bornes de deux résistances en parallèle est la même ?

Oui, car elles sont branchées aux deux mêmes points (nœuds) du circuit.

💡 À retenir : En parallèle, la tension est identique partout.

Si j'ai une maille avec 3 tensions, comment je l'écris ?

Tu choisis un sens de parcours.
Tu sommes les tensions : si la flèche est dans le sens du parcours, elle est positive, sinon négative.
$\sum U = 0$ .

💡 À retenir : La somme des tensions dans une maille est toujours nulle.

Tu choisis un sens de parcours.
Tu sommes les tensions : si la flèche est dans le sens du parcours, elle est positive, sinon négative.
$\sum U = 0$.

💡 À retenir : La somme des tensions dans une maille est toujours nulle.

C'est quoi la conductance ?

C'est l'inverse de la résistance ( $G = 1/R$ ). Elle mesure la facilité avec laquelle le courant passe. Elle s'exprime en Siemens (S).

💡 À retenir : Plus $G$ est grande, mieux le courant passe.

C'est l'inverse de la résistance ($G = 1/R$). Elle mesure la facilité avec laquelle le courant passe. Elle s'exprime en Siemens (S).

💡 À retenir : Plus $G$ est grande, mieux le courant passe.

Est-ce que l'énergie se perd dans un circuit ?

Elle ne se perd pas, elle se transforme (effet Joule sous forme de chaleur dans les résistances).

💡 À retenir : Rien ne se perd, tout se transforme.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Un circuit comporte un générateur de tension $E = 24V$ et deux résistances en série $R_1 = 100\Omega$ et $R_2 = 200\Omega$ .

Calculer la résistance équivalente.
Calculer l'intensité du courant dans le circuit.
Calculer la tension aux bornes de $R_2$ .

Exercice 1

Un circuit comporte un générateur de tension $E = 24V$ et deux résistances en série $R_1 = 100\Omega$ et $R_2 = 200\Omega$.

Calculer la résistance équivalente.
Calculer l'intensité du courant dans le circuit.
Calculer la tension aux bornes de $R_2$.

Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 2

Soit un circuit avec deux résistances en parallèle $R_1 = 60\Omega$ et $R_2 = 30\Omega$ alimentées par une tension $U = 12V$ .

Calculer la résistance équivalente.
Calculer le courant total débité par le générateur.
Calculer les courants $I_1$ et $I_2$ traversant chaque résistance.

Exercice 2

Soit un circuit avec deux résistances en parallèle $R_1 = 60\Omega$ et $R_2 = 30\Omega$ alimentées par une tension $U = 12V$.

Calculer la résistance équivalente.
Calculer le courant total débité par le générateur.
Calculer les courants $I_1$ et $I_2$ traversant chaque résistance.

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Exercice 3

Dans une maille, on a un générateur $E=10V$ et trois résistances en série $R_1, R_2, R_3$ . On mesure $U_1 = 2V$ et $U_2 = 3V$ .

Calculer $U_3$ en utilisant la loi des mailles.
Si $I = 0,1A$ , calculer les valeurs de $R_1, R_2, R_3$ .

Exercice 3

Dans une maille, on a un générateur $E=10V$ et trois résistances en série $R_1, R_2, R_3$. On mesure $U_1 = 2V$ et $U_2 = 3V$.

Calculer $U_3$ en utilisant la loi des mailles.
Si $I = 0,1A$, calculer les valeurs de $R_1, R_2, R_3$.

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