phy A1 03 cours + exos
@@ -68,4 +68,98 @@ On vient de définir un **champ vectoriel**, c'est à dire une fonction vectorie
|
||||
<td style="text-align: center;"><img src="./img/03_C/temp.png" alt="Image 2" style="width: 100%; max-width: 200px;"></td>
|
||||
</tr>
|
||||
|
||||
</table>
|
||||
</table>
|
||||
|
||||
Pour terminer notre analogie, on va considérer que le champ électrique se comporte comme le champ gravitationnel. Dans le cas gravitationnel, on considère que les masses vont avoir tendance à se déplacer depuis les potentiels élevés (c'est à dire les altitudes élevées) vers les potentiels faibles. De la même manière, les charges électriques positives vont avoir tendance à se déplacer des potentiels électriques élevés vers les potentiels électriques faibles.
|
||||
|
||||
On définit également une **tension électrique** comme étant la différence de potentiel électrique entre deux points. En pratique, on va définir le potentiel électrique en tout point d'un circuit, et la tension électrique correspondra à la différence entre deux points considérés.
|
||||
|
||||
### D. Analogie complète eau / charge
|
||||
|
||||
| Électrocinétique | Gravitation - eau |
|
||||
|--|--|
|
||||
|Charge positive|Goutte d'eau|
|
||||
|Champ électrique $\vec{E}$|Champ gravitationnel $\vec{g}$|
|
||||
|Potentiel électrique|Altitude|
|
||||
|Tension|Dénivelé|
|
||||
|Courant électrique|Débit|
|
||||
|
||||
## 2. Dipôle récepteur / générateur
|
||||
|
||||
### Définition
|
||||
|
||||
Un dipôle est un élément relié au circuit par deux bornes. On va considérer deux types de dipôles principaux :
|
||||
|
||||
- Les dipôles générateurs (une pile par exemple)
|
||||
- Les dipôles récepteurs (une résistance par exemple)
|
||||
|
||||
Dans un dipôle *générateur*, on oriente par convention l'intensité et la tension dans le même sens. De plus, ces deux grandeurs permettent de calculer la **puissance fournie** par le dipôle : $P = U\times I$
|
||||
|
||||
Dans un dipôle *récepteur*, on oriente par convention l'intensité et la tension dans des sens opposés. De plus, ces deux grandeurs permettent de calculer la **puissance reçue** par le dipôle : $P = U\times I$
|
||||
|
||||
### Loi d'Ohm
|
||||
|
||||
Dans une résistance, il existe une relation linéaire entre la tension aux bornes du dipôle, et le courant qui le traverse : $U = R\times I$
|
||||
|
||||
**Exercice :** Comment exprimer la puissance reçue par une résistance ?
|
||||
|
||||
|
||||
## 3. Lois de Kirchhoff
|
||||
|
||||
### A. Loi des noeuds
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
- La somme algébrique des courants entrant un noeud est nulle.
|
||||
|
||||
ou
|
||||
|
||||
- Le somme des courants entrant un noeud est égale à la somme des courants sortants.
|
||||
|
||||
Ici, $I_2-I_1-I_3-I_4 = 0$, ou encore $I_2 = I_1+I_3+I_4$
|
||||
|
||||
### B. Loi des mailles
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
- La somme algébrique des tensions autour d'une boucle est nulle.
|
||||
|
||||
Ici, $U_0-U_1-U_2-U_3=0$
|
||||
|
||||
### C. Théorème de Millmann
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
Le théorème de Millmann combine les deux lois précédentes, et permet de grandes simplifications dans les calculs.
|
||||
|
||||
$$V_x = \dfrac{\dfrac{V_1}{R_1}+\dfrac{V_2}{R_2}+\dfrac{V_3}{R_3}+I_4}{\dfrac{1}{R_1}+\dfrac{1}{R_2}+\dfrac{1}{R_3}}$$
|
||||
|
||||
## 4. Association de résistances
|
||||
|
||||
### A. Association de résistances en série
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
$R_{eq} = R_1 + R_2 + R_3$
|
||||
|
||||
Lorsqu'on associe des résistances en série, on rend le passage du courant *plus difficile*, donc on additionne les résistances.
|
||||
|
||||
**Formule du diviseur de tension :**
|
||||
|
||||
Si on considère deux résistances en série :
|
||||
|
||||
$U_1 = \dfrac{U_{total} \times R_1}{R_1+R_2}$, $U_2 = \dfrac{U_{total} \times R_2}{R_1+R_2}$
|
||||
|
||||
### B. Association de résistances en parallèle
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
$\dfrac{1}{R_{eq}} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2} + \dfrac{1}{R_3}$
|
||||
|
||||
Lorsqu'on associe des résistances en parallèle, on rend le passage du courant *plus facile*, donc on additionne les conductances ($G = \frac{1}{R}$).
|
||||
|
||||
**Formule du diviseur de courant :**
|
||||
|
||||
Si on considère deux résistances en parallèle :
|
||||
|
||||
$i_1 = \dfrac{i_{total} \times R_2}{R_1+R_2}$, $i_2 = \dfrac{i_{total} \times R_1}{R_1+R_2}$
|
||||
57
Physique1A/Physique_1A_03_EX.markdown
Normal file
@@ -0,0 +1,57 @@
|
||||
---
|
||||
layout: default
|
||||
title: "Physique A1 - Chapitre 3 - Exercices"
|
||||
date: 2024-07-01 12:19:36 +0200
|
||||
categories: exercises
|
||||
id: Phy1_03_EX
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Chapitre 3 : Électrocinétique - EXERCICES
|
||||
|
||||
## Exercice 1
|
||||
|
||||
Donner la valeur du potentiel électrique au point $A$
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
## Exercice 2
|
||||
|
||||
Donner la valeur du potentiel électrique au point $A$
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
## Exercice 3
|
||||
|
||||
Donner la valeur de la tension $V$, en considérant $R = 330\Omega$
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
## Exercice 4
|
||||
|
||||
Donner la valeur de la tension $V$
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
## Exercice 5
|
||||
|
||||
Donner la valeur des tensions $V_A$ et $V_B$
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
## Exercice 6
|
||||
|
||||
Donner la valeur du courant $I$ qui parcourt la résistance $R_3$
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
## Exercice 7
|
||||
|
||||
Donner la valeur du courant $I$ qui parcourt la résistance $R_5$
|
||||
|
||||

|
||||
|
||||
## Exercice 8
|
||||
|
||||
Chaque résistance peut dissiper au maximum $0,5 W$. Donner le courant maximum toléré par chaque résistance, et la tension maximale que peut délivrer la source. Quelle est alors la puissance maximale dissipée par le circuit ?
|
||||
|
||||

|
||||
BIN
Physique1A/img/03_C/Milmann.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 5.9 KiB |
BIN
Physique1A/img/03_C/mailles.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 6.1 KiB |
BIN
Physique1A/img/03_C/noeuds.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 5.1 KiB |
BIN
Physique1A/img/03_C/parallel.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 2.6 KiB |
BIN
Physique1A/img/03_C/series.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 2.2 KiB |
BIN
Physique1A/img/03_EX/Ex1_IMDEA.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 9.5 KiB |
BIN
Physique1A/img/03_EX/Ex2_IMDEA.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 11 KiB |
BIN
Physique1A/img/03_EX/Ex3_IMDEA.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 11 KiB |
BIN
Physique1A/img/03_EX/Ex4_IMDEA.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 15 KiB |
BIN
Physique1A/img/03_EX/Ex5_IMDEA.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 15 KiB |
BIN
Physique1A/img/03_EX/Ex6_IMDEA.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 11 KiB |
BIN
Physique1A/img/03_EX/Ex7_IMDEA.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 15 KiB |
BIN
Physique1A/img/03_EX/Ex8_IMDEA.png
Normal file
|
After Width: | Height: | Size: 9.1 KiB |