Tension électrique

Exercice 1

On considère le circuit électrique ci-contre :
 
1. Combien de mailles présente le circuit ? 

$\ast$En utilisant les lettres du schéma, noter les tensions flèches. 

2. Calculer puis représenter la tension $U_{AC}$ à l'aide de deux méthodes : 

$\ast$en utilisant la loi d'additivité ;

$\ast$en utilisant la loi des mailles. Représenter $U_{AC}.$

3. Calculer puis représenter les tensions $U_{AD}$ et $U_{CD}.$

 

4. Comment doit-on brancher un voltmètre pour contrôler la tension $U_{CD}$ ?
 
$\ast$Indiquer ou doit se trouver sa borne $(+)$ ? Faire un schéma.
 
5. Ce voltmètre est utilisé sur le calibre $3V.$

L'échelle comporte $150$ divisions. 

Sur quelle division s'arrête l'aiguille du voltmètre ?

Exercice 2

On réalise le montage de la figure ci-contre. 

L'interrupteur $K$ est fermé. 

L'intensité du courant principal est $I=260mA$, celle du courant traversant la lampe $L_2$ est $I_2=0.14A.$

Les tensions aux bornes de $L_1$ et $L_2$ sont $U_1=4.6V$ et $U_2=2.2V$

1. Indiquer, sur le schéma, le sens conventionnel du courant électrique dans les différentes branches du circuit.

2. Déterminer l'intensité du courant $I_1$ traversant $L_1$ ?

3. Calculer l'intensité du courant $I_3$ traversant $L_3$ ?

4. Calculer la tension $U_{CB}.$

5. Déterminer la tension aux bornes de $L_3.$

 

Exercice 3

On étudie la tension aux bornes d'une lampe et l'intensité du courant qui la traverse. 

Pour cela, on utilise : un voltmètre, un ampèremètre, un oscilloscope.

Ce qui apparaît sur l'écran de l'oscilloscope est représenté ci-contre : 

$-$Sensibilité verticale : $5V/div$ 

$-$Vitesse de balayage : $5ms/div$ 

1. Évaluer la valeur de la période $T.$ 

2. Évaluer la valeur de la tension maximale $U_{\text{max}}$ aux bornes de la lampe. 

 

3. Le voltmètre indique $12V.$

Que représente cette mesure ? 

4. Quelle est la mesure de la résistance de la lampe si l'ampèremètre indique $0.5A$ ? On rappelle $U=RxI$

Exercice 4

Tension triangulaire, Amplitude ; Fréquence

Le schéma ci-dessous représente la tension délivrée par un $GBF$ en fonction du temps. La tension est exprimée en volt, et le temps en $ms.$

 

1. De quel type est la tension représentée ?

2. Combien de périodes sont représentées sur le schéma ?

3. En déduire la période du signal exprimée en seconde.

4. Donner en hertz la fréquence du signal triangulaire étudié.

5. Quelle est la valeur de la tension à l'instant $t=2$ ? Et à $t=20ms$ ?

6. Combien de fois s'annule la tension entre $t=0$ et $t=60ms$ ?

Exercice 5    

Circuit en parallèle, Loi d'additivité des tensions, Loi des mailles

On considère le circuit du schéma ci-contre

1. Écrire $U_{AC}$ en fonction de $U_{AB}$ et $U_{BC.$

Calculer sa valeur.

2. Calculer la valeur de $U_{PN}$ en utilisant la loi d'additivité des tensions

3. Représenter $U_{PN}$ par une flèche. Vérifier la loi des mailles pour la maille $(PABCN)$

 

Exercice 6

On considère le circuit du schéma ci-contre

1. Pour chacun des voltmètres du schéma ci-contre, indiquer le nom de la tension qu'il mesure, en fonction des noms des points placés sur le circuit.

2. Représenter chacune de ces tensions par une flèche

3. Les valeurs mesurées sont : voltmètre $V_1:2.5V$ voltmètre $V_2:-3.1V$  voltmètre $V_3:6.4V$

4. En appliquant la loi des mailles à ce circuit (indiquer le sens de parcours), déterminer la valeur de $U_{AD}.$     

 

Quelle est la borne positive du générateur ?

5. Écrire $U_{AD}$ en fonction de $U_{AB}$, $U_{BC}$ et $U_{CD}.$

.Montrer que cette relation permet de retrouver la même valeur de $U_{AD}$ qu'à la question $4.$ 

Exercice 7

Un circuit électrique comprend en série : un générateur de tension, un résistor de résistance $R$ et un oscilloscope branché aux bornes du résistor. 

L'oscilloscope est réglé comme suit : 

Sensibilité verticale : $5V/div.$

Sensibilité horizontale : $10ms/div$
 
1. La visualisation à l'oscilloscope de la tension aux bornes du résistor fournie la courbe ci-contre :
 
1.1 Quelle est la nature de la tension observée ? $1$

1.2. Déterminer la période de cette tension. 

1.3. Déduire la fréquence de cette tension

 

1.4. Déterminer la valeur maximale de la tension.

2. On branche un voltmètre aux bornes du résistor.

Qu'appelle-t-on la tension mesurée par le voltmètre ? Donner sa valeur.

Exercice 8

Soit le circuit représenté ci-dessous. 

Il comporte un générateur et plusieurs lampes. 

Seules les lampes $(L_6)$ et $(L_7)$ sont identiques. 

1. Indiquer le sens du courant dans chaque branche du circuit. 

2. Comparer, en justifiant votre réponse, les valeurs de $I_2$ et $I_4$

3. Écrire la loi des nœuds au nœud $A.$

En déduire la valeur de $I_3.$
 
4. Indiquer sur le schéma du circuit l'emplacement de l'ampèremètre pour mesurer l'intensité $I_3.$
 
5. Calculer $I_5$, $I_6$ et $I_7.$
 
6. Représenter les tensions $U_{AB}$ et $U_{CB}$

7. Quelle est la valeur de la tension $U_{CD}$ ?

Justifier

8. Écrire la loi des mailles dans la maille $ABCDA$ Et calculer la tension $U_{AD}$ et déduire $U_{GA}$
 
9. Représenter sur le schéma du circuit, le branchement du voltmètre pour mesurer la tension $U_{GA}$
 
10. Comparer, en justifiant votre réponse, les tensions $U_{EF}$ et $U_{HF}.$

11. Déterminer les valeurs des tensions $U_{EF}$ et $U_{HF}$

Données : $I_1=0.1A$ ; 

$I_4=20Ma$ ; 

$U_{AB}=4V$ ;

$U_{CB}=-2V$ ; 

$U_{GD}=7V$ ; 

$U_{ED}=-1V$ et 

$U_{GF}=10V$

Exercice 9

Données : 

$I_1=0.1A$ ; 

$I_4=20mA$ ; 

$U_{AB}=4V$$ ; 

$U_{CB}=-2V$ ; 

$U_{GD}=7V$ ; 

$U_{ED}=-1V$ et

$U_{GF}=10V$

On considère le circuit ci-contre. 

1. Déterminer la tension visualisée sur l'oscilloscope. 

2. Déterminer la nature et le signe de la tension mesurée. 

3. Calculer la tension mesurée sachant que le déplacement vertical de la ligne lumineuse est $y=-3\text{div}$ et la sensibilité verticale de l'appareil est $S_V=4V/div$

 

4. Représenter l'écran de l'oscilloscope.

Exercice 10

On considère le circuit du schéma ci-contre : 

1. Pour chacun des voltmètres du schéma ci-contre, indiquer le nom de la tension mesurée, en fonction des noms des points placés sur le circuit.

2. Représenter chacune de ces tensions par une flèche. Les valeurs mesurées sont : voltmètre $V_1=2.5V$ ; voltmètre $V_2=-3.1V$ ; voltmètre  $V_3=6.4V$

3. En appliquant la loi des mailles à ce circuit (indiquer le sens de parcours), déterminer la valeur de la tension $U_{AD}$

 

Quelle est la borne positive du générateur ? 

4. Écrire $U_{AD}$ en fonction de $U_{AB}$, $U_{BC}$ et $U_{CD.$

Montrer que cette relation permet de retrouver la même valeur de $U_{AD}$ qu'à la question $4$

Exercice 11

Un générateur $G.B.F$ (générateur de basse fréquence) délivre au choix ; une tension périodique comme l'indique les figures suivantes : Le réglage de l'oscilloscope est : Sensibilité verticale : $$\begin{gathered} 2mV\cdot \\ text{div}^{-1} \end{gathered}$$ Sensibilité horizontale : $5ms\cdot {\text{div }}^{-1}$

 

1. Préciser la nature de la tension correspondant à chaque figure

2. Déterminer les valeurs maximales des tensions correspondantes à ces figures. 

3. Quelle sont leurs valeurs minimales de ces tensions ? 

4. Déterminer la période de chacune de ces tensions. 

Exercice 12

Les points $B$ et $C$ du circuit de la figure ci-contre sont reliés à un oscilloscope. 

La ligne lumineuse dévie alors de $2.4$ divisions. 

On donne : sensibilité verticale $S_v=10/\text{div}$

1. Quelle tension l'oscilloscope, ainsi branché, mesure-t-il ? (sans justifier) 

2. Dans quel sens la ligne lumineuse dévie-t-elle ? Justifier
 
3. Déterminer la valeur de la tension mesurée. 

(Expression littérale puis application numérique