Feuille exercices chapitre 6 : Les lois de la tension

4eme- Exercices et méthode - Chap 2
Exercice 1 : identifier des branches et des noeuds.
1. Combien de branches comporte le circuit ?
2. Nommer chaque branche
3. Quels sont les dipôles constituant chaque branche ?
4. Comment sont branchés les dipôles à l'intérieur de chaque branche ?
5. Identifier les n?uds de ce circuit
Exercice 2 : Appliquer les lois de la tension
1. Sur la figure 1, le voltmètre V1 donne le résultat de mesure : U1 = 4,5
V. On cherche quelle est la tension U2 affichée par le voltmètre V2.
a) Nommer la loi que vous allez utiliser
b) Enoncer cette loi clairement
c) Ecrire la loi en utilisant les lettres
d) En déduire l'expression littérale (avec les lettres) de U2
e) Calculer U2
d) Quelle est la tension U3 mesurée par V3 ? Justifie ta réponse.
2. Sur la figure 2, on peut lire sur l'écran du voltmètre V1 : 4,6 V. Le
voltmètre V3 indique 2,4V. On cherche quelle est la tension affichée par
le voltmètre V2.
a) Nommer la loi que vous allez utiliser
b) Enoncer cette loi clairement
c) Ecrire la loi en utilisant les lettres
d) En déduire l'expression littérale (avec les lettres) de U2
e) Calculer U2
Exercice 3 : Appliquer les lois dans un circuit mixte :
Sur ce circuit, la tension entre les bornes de la pile vaut 4,5 V tandis
que sur le voltmètre V, on lit que la tension U = 2,1 V.
Répondre en justifiant correctement les réponses (nommer la loi, écrire la
loi avec les lettres ...comme dans l'exercice 2)
1. Quelle est la tension aux bornes de la lampe L1 ?
2. Quelle est la tension aux bornes de la lampe L3 ?
Exercice 4 :
La tension UM aux bornes du moteur vaut 4 V. La tension U1 aux bornes de
L1 vaut 3 V et la tension UDEL aux bornes de la DEL vaut 2 V. Répondre en
justifiant correctement les réponses (nommer la loi, écrire la loi avec
les lettres ...)
1. Quelle est la tension UG aux bornes du générateur.
2. Quelle est la tension U2 aux bornes de L2 ?
3. Quelle est la tension U3 aux bornes de L3 ?
Pour bien rédiger un exercice, je dois :
a) Nommer la loi que je vais utiliser (loi d'additivité ou d'unicité des
tensions ? )
b) Enoncer cette loi clairement (énoncé général vu en cours)
c) Ecrire la loi en utilisant les lettres (Attention ! Il faut définir les
différentes tensions avec des lettres, sauf si c'est déjà fait dans
l'exercice)
d) En déduire l'expression littérale (= avec les lettres) de la tension
qui est demandé dans la question
e) Calculer la tension demandée avec les nombres
f) Conclure avec une phrase.
Exemple :
Dans le circuit ci-contre, la tension aux bornes du générateur vaut 12 V.
La tension aux bornes de la lampe vaut 9V. Question : quelle est la valeur
de la tension aux bornes de la lampe ?
Etape a) Nous sommes dans un circuit en série : je vais donc appliquer la
loi d'additivité des tensions.
Etape b) Cette loi énonce que dans un circuit série, la tension aux
bornes du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes de
chaque dipôle récepteur.
Etape c) Soit Ug la tension aux bornes du générateur. Ug= 12V
Soit UL la tension aux bornes de la lampe. UL = 9V
Soit UR la tension aux bornes de la résistance. UR = ?
Ug = UL + UR
Etape d) Donc UR = Ug - UL
Etape e) UR= 12 - 9
UR = 3 V
Etape f) La tension aux bornes de la résistance est de 3 V.
RAPPEL : lois des tensions
|Type de circuit |Circuit en série |Circuit en dérivation |
|Loi |Loi d'additivité des tensions|Loi d'unicité des tensions |
|Enoncé de la loi|La tension aux bornes d'un |La tension aux bornes de |
| |ensemble de dipôles |chaque branche est la même. |
| |récepteurs est égale à la | |
| |somme des tensions de chacun | |
| |de ces dipôles. | |
|Formule |U = U1 + U2 |U = U1 = U2 |
|littérale | | |
|Exemple de | |U : tension aux bornes de la |
|circuit | |pile |
|comportant deux | |U1 : tension aux bornes de la |
|dipôles | |résistance |
|récepteurs | |U2 : tension aux bornes de la |
| | |lampe |
| |U : tension de la pile. C'est| |
| |aussi la tension aux bornes | |
| |de l'ensemble (Résistance + | |
| |Lampe). | |
| |U1 : tension aux bornes de la| |
| |résistance | |
| |U2 : tension aux bornes de la| |
| |lampe | |