phy A1 03 cours + exos

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Vincent
2024-09-18 16:20:10 +02:00
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@@ -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
![](.img/03_C/noeuds.png)
- 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
![](.img/03_C/mailles.png)
- 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
![](.img/03_C/Millmann.png)
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
![](.img/03_C/series.png)
$R_{eq} = R_1 + R_2 + R_3$
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
![](.img/03_C/parallel.png)
$\dfrac{1}{R_{eq}} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2} + \dfrac{1}{R_3}$
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 :
$i_1 = \dfrac{i_{total} \times R_2}{R_1+R_2}$, $i_2 = \dfrac{i_{total} \times R_1}{R_1+R_2}$

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layout: default
title: "Physique A1 - Chapitre 3 - Exercices"
date: 2024-07-01 12:19:36 +0200
categories: exercises
id: Phy1_03_EX
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# Chapitre 3 : Électrocinétique - EXERCICES
## Exercice 1
Donner la valeur du potentiel électrique au point $A$
![](.img/03_EX/Ex1_IMDEA.png)
## Exercice 2
Donner la valeur du potentiel électrique au point $A$
![](.img/03_EX/Ex2_IMDEA.png)
## Exercice 3
Donner la valeur de la tension $V$, en considérant $R = 330\Omega$
![](.img/03_EX/Ex3_IMDEA.png)
## Exercice 4
Donner la valeur de la tension $V$
![](.img/03_EX/Ex4_IMDEA.png)
## Exercice 5
Donner la valeur des tensions $V_A$ et $V_B$
![](.img/03_EX/Ex5_IMDEA.png)
## Exercice 6
Donner la valeur du courant $I$ qui parcourt la résistance $R_3$
![](.img/03_EX/Ex6_IMDEA.png)
## Exercice 7
Donner la valeur du courant $I$ qui parcourt la résistance $R_5$
![](.img/03_EX/Ex7_IMDEA.png)
## 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 ?
![](.img/03_EX/Ex8_IMDEA.png)

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