Introduction à l'électricité - 4ème
Exercice 1
Mots croisés
Recopie et complète la grille ci-dessous.
Horizontal
3. Se dit d'un courant électrique qui change de sens et dont l'intensité varie
4. Appareil de mesure de la tension électrique
6. Mot qui désigne la mort par le passage du courant
16. Se dit d'une branche contenant le générateur
17. Composant électrique qui ne laisse pas passer le courant
18. Grandeur physique qui s'exprime en ampères
19. Ensemble de composants électriques
constitué d'une suite ininterrompue de dipôles comportant le générateur.
20. Composant électrique qui ferme ou ouvre le circuit.
21. Se dit de la branche contenant le générateur
23. Déplacement d'électricité dans un conducteur.
24. Valeur fournie par le constructeur
26. Représentation des dipôles électriques
27. Dipôles qui reçoivent le courant électrique
Vertical
1. Unité internationale du courant électrique
2. La plus haute valeur qu'un multimètre peut mesurer
5. Se dit d'un fil électrique qui relie les dipôles d'un circuit entre eux
7. Appareil de mesure de l'intensité du courant électrique
8. Dipôle qui génère le courant électrique
9. Phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière
10. Qualité d'un circuit comportant plusieurs boucles
11. Composants électriques comportant deux bornes
12. Appareil qui permet de mesurer des intensités, des tensions et des résistances électriques.
13. Grandeur physique qui s'exprime en volts
14. Se dit d'un courant électrique dont l'intensité est constante
15. Unité internationale de la tension électrique
22. Composant qui laisse passer le courant électrique
25. Se dit d'un circuit composé d'une seule boucle.
Exercice 2
Choisis la bonne réponse
1. Dans un circuit en série fermé, la tension du générateur est égale :
a. aux tensions aux bornes des autres dipôles.
b. à zéro.
c. à la somme des tensions aux bornes des autres dipôles.
d. aux produits des tensions aux bornes des autres dipôles.
2. Dans un circuit en dérivation fermé, l'intensité de la branche principale est :
a. égale à la somme des intensités dans les branches dérivées.
b. multipliée par le nombre des intensités des branches dérivées.
c. divisée par le nombre des intensités les branches dérivées.
3. Dans un circuit en dérivation fermé, la tension de la branche principale est :
a. égale à la somme des tensions aux bornes des branches dérivées.
b. multipliée par le nombre des tensions aux bornes des branches dérivées.
c. divisée par le nombre des tensions aux bornes des branches dérivées.
d. la même qu'aux bornes des branches dérivées.
4. Loi d'additivité des intensités.
a. circuit en dérivation.
b. circuit en série.
5. Loi d'unicité des tensions.
a. circuit en dérivation.
b. circuit en série.
6. Loi d'unicité de l'intensité.
a. circuit en série.
b. circuit en dérivation.
7. Loi d'additivité des tensions.
a. Circuit en série.
b. circuit en dérivation.
8. Dans un circuit en série fermé, l'intensité est :
a. nulle part.
b. la même en tout point.
9. Pour mesurer une intensité, on utilise :
a. une balance.
b. un voltmètre.
c. un mètre.
d. un ampèremètre.
10. Pour mesurer une tension, on utilise :
a. un ampèremètre.
b. un voltmètre.
c. un pressiomètre.
d. un anémomètre.
Exercice 3
Répond par vrai ou faux
Dans un circuit en série, brancher un seul voltmètre suffit.
a. vrai.
b. faux.
Dans un circuit en série, brancher un seul ampèremètre suffit.
a. vrai.
b. faux.
Dans un circuit en dérivation, brancher un seul voltmètre suffit.
a. vrai.
b. faux.
Dans un circuit en dérivation, brancher un seul ampèremètre suffit.
a. vrai.
b. faux.
Exercice 4
Complète le texte : à l'aide ou non des termes suivants : par deux, les unes à la suite de autres, grille, brille, ne brille pas, ouvert, fermé, une, deux, trois, plusieurs, principale, dérivé, nœud, générateur, à l'envers.
"Dans un montage en dérivation, les deux lampes sont branchées aux $\ldots\ldots\ldots\ldots$
Si l'une d'entre elle grille, l'autre $\ldots\ldots\ldots\ldots$ , car le circuit est $\ldots\ldots\ldots\ldots$
Un circuit en dérivation comporte $\ldots\ldots\ldots$ boucle$(s)$
Un circuit en dérivation comporte $\ldots\ldots\ldots$ branche$(s)$, la branche $\ldots\ldots\ldots$ les branches $\ldots\ldots\ldots$
"Dans un montage en série, les deux lampes (ou plus) sont branchées $\ldots\ldots\ldots$
Si l'une d'entre elle grille, l'autre ou les autres $\ldots\ldots\ldots\ldots$, car le circuit est $\ldots\ldots\ldots\ldots$
Un circuit en série comporte $\ldots\ldots\ldots\ldots$ boucle$(s)$
Un circuit en série comporte $\ldots\ldots\ldots\ldots$ branche
Exercice 5
Complète les phrases suivantes :
Dans un circuit série, l'intensité est $\ldots\ldots\ldots\ldots$
Dans un circuit série, la $\ldots\ldots\ldots$ des tensions aux bornes de chaque appareil est $\ldots\ldots\ldots$ à la tension aux bornes du générateur.
Dans un circuit dérivation, l'intensité débitée par la pile est $\ldots\ldots\ldots$ à la $\ldots\ldots\ldots$ des intensités dans les branches $\ldots\ldots\ldots$
Dans un circuit dérivation, la tension aux bornes de chaque appareil est la $\ldots\ldots\ldots$
L'unité d'intensité $I$ du courant électrique est $\ldots\ldots\ldots$ ; son symbole est $\ldots\ldots\ldots$
La tension aux bornes d'un dipôle se mesure avec un . $\ldots\ldots\ldots$ ; cet appareil se branche en $\ldots\ldots\ldots$
L'ampèremètre se branche en $\ldots\ldots\ldots$ dans le circuit
Exercice 6
Entoure la bonne réponse
1. Dans un circuit en série, l'intensité du courant qui entre dans une lampe est toujours (identique / différente) à celle qui entre dans une autre lampe du même circuit.
2. Dans un circuit en série, l'intensité du courant électrique entrant dans une lampe est (plus élevée / moins élevée / identique) à l'intensité qui sort de cette lampe.
3. Si on mesure l'intensité du courant en un point d'un circuit en série, qu'on change de place les différents dipôles et que l'on mesure de nouveau l'intensité du courant au même endroit, alors la valeur relevée sera ( identique / différente ) à celle mesurée auparavant.
4. Dans un circuit en série, lorsqu'on ajoute des dipôles, l'intensité du courant (augmente / diminue / ne varie pas).
Exercice 7
Soit le circuit ci-dessous
1. Indique les bornes de la pile, le sens conventionnel du courant électrique et la polarité des appareils de mesure.
2. Complète le symbole des appareils par :
$-\ $la lettre $A$ pour ampèremètre
$-\ $ou par la lettre $V$ pour voltmètre.
Exercice 8
Voici le montage qu'un élève propose pour commander l'allumage d'une lampe
Explique pourquoi ce montage ne peut pas fonctionner.
Exercice 9
1. On dévisse l'ampoule $L_{2}$, signale pour chaque circuit les lampes qui brilleront encore (à colorier) et indique aussi le sens conventionnel du courant électrique (une fois l'ampoule dévissée).
2. Remplis le tableau avec les expressions : brille ou ne brille pas
$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline &L_{1}&L_{2}&L_{3}\\ \text{Figure }1&&&\\ \hline \text{Figure }2\\ \hline
\text{Figure }3\\ \hline \text{figure }4\\ \hline \end{array}$
Exercice 10
Avec quel appareil mesure-t-on la tension? Quel est son symbole électrique?
Comment se place-t-il dans un circuit?
2. Réalise un circuit série comprenant une pile, un interrupteur ouvert, une ampoule et un moteur.
Place le symbole du voltmètre pour mesurer la tension aux bornes du moteur et un ampèremètre pour mesurer l'intensité.
3. Réalise un circuit série comprenant une pile, un interrupteur fermé, une ampoule.
Place une diode en dérivation avec l'ampoule.
Place le symbole du voltmètre pour mesurer la tension aux bornes de la diode et un ampèremètre pour mesurer son intensité
Exercice 11
Soit le circuit suivant
1. Indique le sens conventionnel du courant électrique.
On notera sur le circuit $I_{1}$ l'intensité du courant électrique donnée par $A_{1}$, $I_{2}$ l'intensité donné par $A_{2}$ et $=I_{3}$ l'intensité donnée par $A_{3}$
2. Énonce (faire une phrase) la loi des courants électriques dans ce type de circuit.
3. Déduis la relation qu'il existe entre $I_{1}$, $I_{2}$ et $I_{3}$
4. Deux groupes d'élèves effectuent le même montage et font les mesures des courants avec les ampèremètres $A_{1}$, $A_{2}$ et $A_{3}$
Complète le tableau de droite, en justifiant vos calculs (au dos de la feuille) Présente les calculs pour chaque groupe (groupe $1$ et groupe $2$).
$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline &I_{1}&I_{2}I_{3}\\ \hline \text{1er groupe mesure en }A&0.25&?&0.35\\
\hline \text{2ème groupe mesures en }mA&?&750&250\\ \hline \end{array}$
Exercice 12
1. Pour chacun des cas suivants, donne la relation entre les intensités
On considère le circuit ci-dessous
L'ampèremètre $A_{1}$ indique $0.325\,A$
L'ampèremètre $A_{3}$ indique $850\,m\cdot A$
1. Indique le sens conventionnel du courant électrique.
2. Transforme les $mA$ en A pour $I_{3}$
3. Quelle indication porte l'ampèremètre $A_{2}$ ?
Pourquoi ? Rappelle la loi ?
Exercice 15
Dans le montage ci-dessous, le voltmètre $V_{1}$ indique $1\,V$
1. Précise la nature du montage (série ou dérivation).
2. Place les multimètres qui permettent de mesurer les tensions aux bornes des autres dipôles (attention à la polarité des appareils).
3. Rappelle en toutes lettres, la loi des tensions pour ce type de montage.
4. Que vaut la tension entre les bornes $A$ et d ?
5. Qu'indiquent alors les autres voltmètres.
Exercice 16
On considère le circuit suivant
1. Indique les bornes de la pile, le sens conventionnel du courant électrique et la polarité des appareils de mesure.
2. Complète le symbole des appareils par :
$-\ $la lettre $A$ pour ampèremètre
$-\ $ou par la lettre $V$ pour voltmètre
Exercice 17
Choisir le calibre
On veut mesurer la tension aux bornes d'une pile (la tension indiquée sur la pile est de $9V$).
Les calibres indiqués sur le voltmètre sont : $200\,mV$, $2V$, $20V$, $200V$
1. Rappelle la définition du mot calibre.
2. La pile est neuve. Quel calibre doit-on choisir de préférence? Pourquoi?
3. Quels autres calibres peut-on utiliser?
Exercice 18
Circuit série : il comprend un générateur et deux lampes.
On appelle : $U$ la tension aux bornes de la pile
$U_{1}$ la tension aux bornes de la lampe $L_{1}$
$U_{2}$ la tension aux bornes de la lampe $L_{2}$
On appelle : $I$ l'intensité débitée par la pile
$I_{1}$ l'intensité qui traverse la lampe $L_{1}$
$I_{2}$ l'intensité qui traverse la lampe $L_{2}$
1. Refais le schéma en plaçant l'ampèremètre pour mesurer $I$, puis un voltmètre pour mesurer $U_{1}$
2. Sachant que $I=0$, $11A$, indiquer la valeur de $I_{1}$ et de $I_{2}$
Indique $I$ en $mA$
3. La tension aux bornes du générateur vaut $4.5,V$ et celle aux bornes de $L_{2}$ vaut $2.1V$
Calcule la tension aux bornes de $L_{1}$
Exercice 19
Circuit série : le montage comporte une pile et deux lampes.
On appelle : $U$ la tension aux bornes de la pile
$U_{1}$ la tension aux bornes de la lampe $L_{1}$
$U_{2}$ la tension aux bornes de la lampe $L_{2}$
On appelle : $I$ l'intensité débitée par la pile
$I_{1}$ l'intensité qui traverse la lampe $L_{1}$
$I_{2}$ l'intensité qui traverse la lampe $L_{2}$
1. Fais le schéma en plaçant l'ampèremètre pour mesurer $I_{1}$, puis un voltmètre pour mesurer $U_{2}$
2. Rappelle la définition d'un circuit série.
3. Complète les phrases suivantes :
Dans un circuit série, l'intensité est $\ldots\ldots\ldots\ldots\ldots$
Dans un circuit série, la $\ldots\ldots\ldots$ des tensions aux bornes de chaque appareil est $\ldots\ldots\ldots$ à la tension aux bornes du générateur.
4. Sachant que $I=0.31\,A$, indique la valeur de $I_{1}$ et de $I_{2}$
Indique $I$ en $mA$
5. La tension aux bornes du générateur vaut $6V$ et celle aux bornes de $L_{2}$ vaut $2.1\,V$ Calcule la tension aux bornes de $L_{1}$
Exercice 20
Circuit dérivation : la diode est en dérivation avec l'ampoule
On appelle : $U$ la tension aux bornes de la pile
$U_{1}$ la tension aux bornes de la diode
$U_{2}$ la tension aux bornes de la lampe.
On appelle : $I$ l'intensité débitée par la pile
$I_{1}$ l'intensité qui traverse la diode
$I_{2}$ l'intensité qui traverse la lampe
1. Fais le schéma en plaçant l'ampèremètre pour mesurer $I_{1}$, puis un voltmètre pour mesurer $U_{2}$
2. La diode est-elle correctement placée?
Quel est son rôle?
3. Complète les phrases suivantes :
Dans un circuit dérivation, l'intensité débitée par la pile est $\ldots\ldots\ldots$ à la $\ldots\ldots\ldots$ des intensités dans les branches $\ldots\ldots\ldots$
Dans un circuit dérivation, la tension aux bornes de chaque appareil est la $\ldots\ldots\ldots$
4. Sachant que $I_{1}=0.42A$ et $I=0.74\,A$ calcule la valeur de $I_{2}$
Indique $I$ en $mA$
5. La tension aux bornes du générateur vaut $6V$
Indique la tension aux bornes de la diode et de l'ampoule
Exercice 21
Lampe grillée
Une guirlande électrique comprend cinq lampes portant les indications suivantes : $1.V$ ; $0.22A$montées en série.
1. Fais le schéma électrique du circuit.
2. Quelle doit être la tension aux bornes du générateur pour que les lampes fonctionnent normalement.
3. Une lampe grille.
Que se passe-t-il?
4. Eric affirme pouvoir trouver la lampe grillée avec un voltmètre? Pourquoi?
Exercice 22
1. On dispose d'une pile, de trois lampes identiques, d'un interrupteur et d'un moteur.
1.1. Réalise un montage série comportant tous les composants
1.2. La tension aux bornes du moteur est de $3V$, et celle aux bornes de chaque lampe est de $1.5\,V$
Calcule la tension aux bornes du générateur.
1.3. Une lampe est grillée, les autres brillent-elles ?
Quelle est alors la tension aux bornes de chacune d'elles?
2. Exprime dans l'unité demandée (écriture scientifique) :
$430V=kV$
$0.2V=mV$
$15mV=kV$
$12400\,mu Vm=V$