Intensité du courant électrique

Exercice 1

Questions de cours 

1. Quel est le symbole de l'intensité du courant électrique ? 

2. Quelle est l'unité de l'intensité du courant électrique ? 

3. Avec quel appareil mesure-t-on l'intensité du courant électrique ? 

4. Quel est le symbole de l'unité de l'intensité du courant ?

5. Comment branche-t-on l'appareil de mesure dans un circuit ? 

Exercice 2

Un fil métallique cylindrique contient $N$ électrons non liés par mètre cube. 

Dans ce fil de section droite d'aire $S$, les électrons circulent à la vitesse d'ensemble $v$ et provoquent un courant d'intensité $I.$
 

1.Pour $I=2 A$, calculer le débit d'électrons à travers la section $S$ du fil (c'est à dire le nombre n d'électrons qui traversent la section $S$ en une seconde).
 
2. Donner la relation qui existe entre $I$, $N$, $S$, $v$ et $e.$

(On appelle e la valeur absolue de la charge d'un électron). 

Calculer la valeur de la vitesse de déplacement des électrons. 

Valeurs numériques : $I=2A$ ; $S=2mm^{2}$ ; $N=8\cdot 10^{28}e-/m^{2}$ ; $\mathrm{e}=1.6\cdot 10^{-19}C$

Exercice 3

1. Une pile porte l'inscription $« 1.8 Ah ».$

L'énergie emmagasinée dans la pile suffit pour faire circuler une charge de $1.8,Ah$ à travers un circuit.

Quand la pile est à plat, il faut faire passer cette même charge par la pile.

Combien de temps faut-il pour recharger la pile qui est 

complètement à plat, si l'intensité du courant de charge est $100\,mA.$

2. Une voiture diesel et une voiture essence possèdent des accumulateurs qui portent respectivement les inscriptions $66Ah$ et $45\,Ah.$

En hiver, par grand froid, le démarreur de la voiture diesel est traversé par un courant d'intensité $300\,A$, celui de la voiture essence par un courant d'intensité $220\,A$

2.1. Lequel des deux démarreurs peut être actionné plus longtemps ?

2.2. Déterminer la charge qui passe par chaque démarreur lorsqu'on 

essaie de démarrer pendant une minute

Exercice 4

On considère le circuit électrique dessiné ci-dessous

Les multimètres fonctionnent en ampèremètre sur le calibre $2000\,mA$
 
1.1. Quel est le symbole normalisé d'un ampèremètre ? 

1.2. Faire le schéma normalisé de ce circuit. 

2. Énoncer la loi d'additivité des intensités dans un circuit comportant des dérivations. 

3. Indiquer la valeur de l'intensité $IG$ du courant délivré par le générateur. 

4. La loi d'additivité des intensités est-elle vérifiée par les  valeurs affichées par les ampèremètres

Exercice 5

On considère le montage de ma figure représentée ci-contre.

L'ampèremètre comporte $100$ divisions et possède les calibres suivants : $3\,A$ ; $1\,A$ ; $300\,mA$ ; $100\,mA$ ; $30\,mA$ et $10\,mA.$

Lorsqu'on utilise le calibre $300\,mA$, l'aiguille de l'ampèremètre s'arrête devant la graduation $30.$

1. Calculer l'intensité du courant qui traverse l'ampèremètre en $mA$ et en $A.$

2. Quels sont les calibres permettant la mesure de l'intensité I ? Préciser le meilleur calibre.

3. Quelle est l'indication de l'aiguille de l'ampèremètre lorsqu'il est utilisé sur le meilleur calibre ?

4. Calculer la quantité d'électricité traversant la section du fil conducteur pendant $2$ minutes.

5. Déduire le nombre d'électrons traversant la section de ce fil pendant $2$ minutes.

Exercice 6

On considère le circuit de la figure ci-contre, Sachant que la quantité $Q$ qui traverse la section du fil $AP$ pendant une minute est $Q=30C.$

 
1. Calculer le nombre d'électrons qui traverse cette section pendant la même durée. 

2. En déduire la valeur de l'intensité du courant $I_{1}$ qui traverse $L_{1}.$

L'ampèremètre $A$ comporte $100$ divisions et possède les calibres suivant : $5A$ ; $1A$ ; $300\,mA$ ; $100\,m$
 
3. Quel est le calibre le plus adapté pour la mesure de l'intensité $I_{1}$ ?
 
4. Devant quelle division l'aiguille de l'ampèremètre s'arrête-t-elle ?     

5. L'intensité débitée par le générateur est $0.8\,A.$

Quels sont les points qui sont considérés des nœuds ?
 
6. Indiquer le sens du courant dans chaque branche. 

7. Déterminer les valeurs des intensités qui traversent les lampes $L_{2}$, $L_{3}$ et $L_{4}$

Exercice 7

Dans les trois circuits suivants, compléter en indiquant le sens du courant dans chaque branche. 

Utiliser la loi de distribution du courant pour déterminer les intensités manquantes.

Exercice 8 

Calibre convenable pour mesurer l'intensité du courant électrique
Un courant continu a une intensité $I=0.4\,A$

1. Calculer la quantité d'électricité $Q$ débitée en $8$ secondes.

2. Déterminer le nombre d'électrons $(n)$ traversant une section du conducteur pendant ce temps.

3. On désire mesurer un courant de $300\,mA$ à l'aide d'un ampèremètre dont le cadran comporte $100$ divisions.

Les calibres de l'ampèremètre sont les suivants : $5A$ ; $500\,mA$ ; $50\,mA.$

3. 1 Comment doit-on brancher l'ampèremètre dans le circuit ?

3. 2 Quel calibre doit-on choisir ? Justifier la réponse.

3. 3 Sur quelle graduation se fixera l'aiguille de l'ampèremètre

Exercice 9

Soit le circuit électrique suivant. 

1. Que peut-on dire des deux points $A$ et $B$ ? 

2. Indiquer le sens des courants manquants dans chaque branche du circuit. 

3. Pour mesurer l'intensité $I$, on utilise un ampèremètre à aiguille dont le calibre est fixé à $10\,A$ et son aiguille indique la graduation $85.$

Calculer $I.$

4. En appliquant la loi des nœuds, écrire :

4.1. Une relation entre $I$, $I_{1}$, $I_{2}$ et $I_{3}$

4.2. Une relation entre $I$, $I_{2}$, et $I_{4}$
 
4.3. Une relation entre $I_{3}$, $I_{4}$,$I_{5}$ et $I_{6}$
 
5. Sachant que $I_{2}=2\,A$, $I_{3}=3\,A$ et $I_{6}=1.5\,A$, calculer les intensités manquantes

Exercice 10
 
1. Un électrolyseur est traversé par $72000$ coulombs pendant $2$ heures. 

Quelle est l'intensité du courant dans les conducteurs d'alimentations ?

2. On recharge durant $12$ heures une batterie d'accumulateurs avec un courant constant d'intensité $5\,A.$

Quelle quantité d'électricité correspond à cette charge ?

3. Sur une batterie de téléphone portable, il est indiqué $1.3\Ah.$

Le téléphone consomme en moyenne $0.08\,A.$

Calculer la durée au bout de laquelle la batterie est complètement déchargée ?
 
4.Dans une installation électrique, $3$ récepteurs sont branchés en parallèle. 

L'intensité dans le récepteur $1$ est de $3\,1A$ l'intensité dans le récepteur $2$ est de $0.5\,A$ et l'intensité totale est de $5.2A.$

Quelle est l'intensité dans le troisième récepteur ?

5. Dans un nœud de $5$ conducteurs on mesure la valeur de l'intensité de $4$ conducteurs suivant le dessin suivant :  

Indiquer le sens de l'intensité du courant du cinquième conducteur. 
Calculer sa valeur

Exercice 11

Soit le circuit de la figure ci-contre où $A_{1}$, $A_{2}$, $A_{3}$, $A_{4}$, $A_{5}$ et $A_{6}$ sont des ampèremètres. 

1. Les cinq lampes $L_{2}$, $L_{3}$, $L_{4}$ et $L_{5}$ sont identiques et l'intensité $I_{1}$ vaut $200\,mA$
 
Déterminer les valeurs des intensités inconnues $I_{2}$, $I_{3}$, $I_{4}$, $I_{5}$ et $I_{6}.$

Indication : le problème présente une symétrie ; tirez-en une conséquence.
 
2. Les cinq lampes ne sont plus identiques. 

Les ampèremètres $A_{1}$ et $A_{2}$ indiquent les intensités : $I_{1}=300\,mA$ ; $I_{2}=100\,mA$ et l'ampèremètre $A_{4}$ révèle le passage d'un courant dans le sens $A$ vers $B$ et d'intensité $I_{4}=50\,mA.$

Déterminer les valeurs des intensités $I_{3}$, $I_{5}$ et $I_{6}.$
 
$\bullet\ $Déterminer l'intensité du courant qui revient au générateur
      
Exercice 12

Soit le circuit électrique suivant : 

1. Que peut-on dire des deux points $A$ et $B$ ?
 
2. Indiquer le sens des courants manquants dans chaque branche du circuit. 

3. Pour mesurer l'intensité $I$, on utilise un ampèremètre à aiguille dont le calibre est fixé à $10\,A$ et son aiguille indique la graduation $85.$

Calculer $I$

 

4. En appliquant la loi des noeuds, écrire :

$-\ $une relation entre $I$, $I_{1}$, $I_{2}$ et $I_{3}$ ;

$-\ $une relation entre $I_{1}$, $I_{2}$ et $I_{4}$ ; 

$-\ $une relation entre $I_{3}$, $I_{4}$, $I_{5}$, et $I_{6}$

5. Sachant que $I_{2}=2A$, $I_{3}=3A$ et $I_{6}=1.5A$, calculer les intensités manquantes.

Exercice 13

On donne : 

$I_{1}=2A$, $I_{2}=6A$, $I_{4}=3A$, $I_{5}=4A$ et $I_{f}=5A$

1. Quelle est la valeur $I_{3}$ du courant traversant $R_{3}$ ? 

2. Calculer l'intensité du courant $Ie$ et l'intensité du courant $Is$ 

3. Calculer la quantité d'électricité transportée par le courant d'intensité $Ie$ en $1$ minute ?