Physique · Quatrième · 3 leçons

Fiche de révision : L'énergie et ses conversions

L’essentiel de chaque leçon du chapitre, tel qu’il est écrit dans le cours : à relire, à imprimer, puis à vérifier par l’entraînement.

Les notions de cette fiche

Intensité et tension — Intensité (A, ampèremètre en série), tension (V, voltmètre en dérivation), branchement des appareils de mesure.
Loi d'Ohm — U = R I pour un conducteur ohmique, résistance en ohm, caractéristique U(I) linéaire, association de résistances.
Lois des nœuds et des mailles — Loi d'unicité de l'intensité en série, loi des nœuds, loi d'additivité des tensions, loi des mailles.

À maîtriser avant de commencer

Ces notions sont utilisées ici. Relisez-les si l’une d’elles vous échappe.

Circuits électriques simples — Dipôles, schéma normalisé, circuit série et dérivation, conducteurs et isolants, court-circuit, rôle de l'interrupteur.
Conversions d'unités et préfixes — Préfixes du SI (k, h, da, d, c, m, µ, n), tableau de conversion, conversions de longueurs, masses, volumes (L ↔ dm³), durées.
Proportionnalité — Reconnaître une situation de proportionnalité, coefficient de proportionnalité, passage à l'unité, produit en croix, tableau et représentation graphique.

Le début de la fiche

Extrait de la leçon « Intensité et tension : deux grandeurs qu'on ne confond plus », tel qu’il figure sur la fiche.

Unités, conversions et notations

$I \text{ : intensité, en ampères (A)} \qquad U \text{ : tension, en volts (V)}$
$1\ \mathrm{A} = 1000\ \mathrm{mA} \qquad 1\ \mathrm{mA} = 0{,}001\ \mathrm{A}$
$1\ \mathrm{V} = 1000\ \mathrm{mV} \qquad 1\ \mathrm{mV} = 0{,}001\ \mathrm{V}$
$I = \frac{Q}{\Delta t} \quad (\text{relation DONNÉE, hors programme du collège})$

Cette leçon ne demande aucune formule à mémoriser : elle demande de savoir quelle grandeur porte quel nom, quelle unité, quel appareil et quel branchement. C'est ce tableau qu'il faut connaître par cœur.

Tableau : Intensité du courant, Tension
	Intensité du courant	Tension
Symbole	$I$	$U$
Unité	ampère (A)	volt (V)
Appareil	ampèremètre	voltmètre
Branchement	en série	en dérivation
Ce qu'on en dit	elle traverse un dipôle	elle est aux bornes d'un dipôle

Conversions indispensables. $1\ \text{A} = 1000\ \text{mA}$  ; $1\ \text{mA} = 0{,}001\ \text{A}$  ; $1\ \text{V} = 1000\ \text{mV}$ . Exemples : $0{,}250\ \text{A} = 250\ \text{mA}$  ; $75\ \text{mA} = 0{,}075\ \text{A}$  ; $1{,}5\ \text{V} = 1500\ \text{mV}$ .

Notation des tensions. On écrit $U_{\text{lampe}}$ la tension aux bornes de la lampe, $U_G$ celle aux bornes du générateur. Sur un schéma, une tension se représente par une flèche placée à côté du dipôle, pointant vers l'une de ses bornes — jamais par une flèche dessinée sur le fil, qui est réservée au courant.

Pour comprendre seulement, et c'est une relation donnée. L'intensité est le débit de charge : $I = \dfrac{Q}{\Delta t}$ , où $Q$ est la charge qui traverse une section du circuit pendant la durée $\Delta t$ . Avec $Q$ en coulombs (C) et $\Delta t$ en secondes, $I$ est en ampères — un ampère, c'est un coulomb par seconde. Le coulomb et cette relation ne sont pas au programme du collège : ils expliquent ici le mot « débit », sans être à mémoriser.

Domaine de validité. Rien de tout ceci ne dépend du type de circuit : intensité et tension se définissent et se mesurent de la même façon en série, en dérivation, avec une pile ou un générateur de laboratoire. Ce sont les lois qui relient ces mesures entre elles qui dépendent du montage — leçon suivante.

La suite de la fiche (2 autres notions, les pièges à éviter et la version imprimable) est réservée à votre compte.

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