Chapitre 9 : Corrigé des Exercices

Chapitre 9 : Corrigé des Exercices - La tension et l’intensité

Exercice 1 : Questions de cours (Auto-évaluation)

1. L’intensité du courant électrique se note (I) et son unité légale est l’ampère de symbole (A).
2. La tension électrique se note (U) et se mesure à l’aide d’un voltmètre.
3. Pour mesurer l’intensité qui traverse une lampe, on doit brancher l’appareil en série.
4. Un voltmètre se branche toujours en dérivation (ou en parallèle) aux bornes du dipôle étudié.
5. Le calibre d’un multimètre représente la valeur maximale qu’il peut mesurer. Il faut toujours commencer une mesure par le plus grand.

Exercice 2 : Conversions d’unités

• (0,25\ A = 0,25 \times 1\ 000 = \mathbf{250\ mA})
• (450\ mA = 450 \div 1\ 000 = \mathbf{0,45\ A})
• (1,2\ A = 1,2 \times 1\ 000 = \mathbf{1\ 200\ mA})
• (0,035\ V = 0,035 \times 1\ 000 = \mathbf{35\ mV})
• (230\ mV = 230 \div 1\ 000 = \mathbf{0,23\ V})

Exercice 3 : Choix du bon calibre

1. Calibre de départ : Il faut choisir le calibre (10\ A) (le plus grand disponible) afin d’éviter de griller le fusible de protection de l’appareil si l’intensité réelle était beaucoup plus forte que prévue.
2. Calibre de précision : La valeur estimée étant de (180\ mA), le meilleur calibre est (200\ mA). C’est la valeur supérieure la plus proche de la mesure, ce qui permettra d’afficher le maximum de chiffres significatifs sur l’écran.
3. Erreur de manipulation : Si on choisit le calibre (20\ mA), la valeur du courant ((180\ mA)) dépasse les capacités de l’appareil. Le multimètre affichera un message d’erreur (souvent un 1. ou OL pour Overload) et le fusible de protection interne risque de griller.

Exercice 4 : Schématisation et règles de branchement

(Description textuelle du schéma à valider lors de la correction)

1. Le schéma de base comporte une seule boucle avec le générateur, la lampe et l’interrupteur représentés par leurs symboles normalisés.
2. Le voltmètre (symbole Ⓥ) est connecté par-dessus la lampe, ses deux fils venant se brancher directement sur les bornes de celle-ci (en dérivation).
3. L’ampèremètre (symbole Ⓐ) est inséré directement dans la boucle, entre la borne positive ((+)) du générateur et la lampe (en série).
4. Les flèches du sens conventionnel du courant partent de la borne positive ((+)) du générateur et entrent vers la borne négative ((-)).

Exercice 5 : Sécurité à la maison

1. L’interrupteur étant ouvert, le circuit est interrompu : l’intensité du courant vaut (I = 0\ A).
2. Le lustre est bien hors intensité puisque le débit d’électricité est nul. En revanche, il n’est pas hors tension ((U \neq 0\ V)) car le fil de phase reste connecté au potentiel du réseau électrique de la maison.
3. Analogie du train : L’interrupteur ouvert a bloqué le déplacement des wagons ((I = 0\ A)). Cependant, les wagons qui attendent au niveau du plafond sont toujours pleins d’énergie. La tension ((U)) représente cette différence de chargement. Si Thomas touche le fil, son corps va servir de nouvelle voie ferrée pour vider les wagons vers le sol, provoquant une électrisation.
4. Action de sécurité : Thomas doit impérativement couper le disjoncteur général (ou le disjoncteur divisionnaire de la pièce) au niveau du tableau électrique central pour mettre le circuit hors tension ((U = 0\ V)) avant de travailler.