02 electricité
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ELECTRICITE
Dr CHIALI N.
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2
IntroductionI. Les charges lectriques
II. Le courant lectrique1. Le circuit lectrique2. Les efets du courant3. Sens conventionnel du
courant
4. Le courant continu etalternatiIII.Lintensit du courant
1. Mesure2. Sy!ole de l a#$re$tr3. Montage4. %tilisation de
la#$re$treI&.La tension lectrique
1. 'otion de tensionlectrique
2. %nit de la tensionlectri ue
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I'*+,-%*I,'
3
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Llectricitest l'efet dudplacement
de particules charges, lintrieur
d'un conducteur , sousl'efet d'une difrence depotentiel aux extrmitsde ce conducteur.
4
I'*+,-%*I,'
-
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Un conducteurest un corpsdans lequel les charges
lectriques #euvent sed#lacer exemple! lesmtaux"
Unisolantest un corpsdans lequel les charges
lectriques ne #euvent
5
I'*+,-%*I,'
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L/S 0+/S /L/*+I%/SI
6
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Une notion a%straite
&lle peut prendre deux
ormes opposes ( on les quali)ear%itrairement de positi#e etngati#e.
*eux charges de m+me nature,deux charges positi#es parexemple, se repoussent, alors que
deux charges de nature oppose
L/S 0+/S /L/*+I%/SI
7
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L/S 0+/S /L/*+I%/SI
8
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on unit est le coulom%.
Un lectron a une chargengati#e -e - /,0 x /1-/2
coulom%s
3l aut donc 0,45 x
/1/6lectrons pour o%tenir
L/S 0+/S /L/*+I%/SI
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&n /869, 7harles :ugustin7oulom% )t des expriences
tr$s prcises pour trou#er laormule donnant la orce
entre les charges lectriquesde petite taille. 3l a ainsi o%tenu la ormule
donnant la orce entre des
L/S 0+/S /L/*+I%/SI
10
L L,I -/ ,%L,M
-
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&n aisant #arier sparmentla distance r et les charges q/
et q4 portes par les deux
sph$res, 7oulom% a o%ser#
que
L/S 0+/S /L/*+I%/SI
11
L L,I -/ ,%L,M
-
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La orce lectrique estproportionnelle au produit des
deuxcharges q/ et q4 en attraction
ou en rpulsion.
L/S 0+/S /L/*+I%/SI
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L L,I -/ ,%L,M
-
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La orce lectrique estin#ersement proportionnelle
au carr de la distance entreles deux charges.
L/S 0+/S /L/*+I%/SI
13
L L,I -/ ,%L,M
-
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La orce lectrique estproportionnelle une
constante.
L/S 0+/S /L/*+I%/SI
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L L,I -/ ,%L,M
-
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L/S 0+/S /L/*+I%/SI
15
L L,I -/ ,%L,M
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L/ ,%+'* /L/*+I%/I
I16
I
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Un circuit est constitu
d'ungnrateurqui est la source de
courant
d'un ou plusieursrcepteurs.
Lesbornesde ces appareils sont relies
entre elles par desconducteurspour
constituer un circuitferm.
L/ ,%+'* /L/*+I%/I
I
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1. L/ I+%I* /L/*+I%/
I
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a. &fet thermique
%. &fet magntique
c. &fet chimique
L/ ,%+'* /L/*+I%/I
I
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2. L/S /55/*S -% ,%+'*
I
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a. /fet therique
L/ ,%+'* /L/*+I%/I
I
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2. L/S /55/*S -% ,%+'*
Le courant lectriquepro#oque l'chaufementde tous les conducteurs
qu'il tra#erse. ;n appellece phnom$ne l6efet7oule.
I
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!. /fet agntique
L/ ,%+'* /L/*+I%/I
I
20
2. L/S /55/*S -% ,%+'*
exprience de l'aiguille
d'Oersted
Une %oussole place pr$s d'un
)l parcouru par le courant estpertur%e.i l'on permute les %ornes du
gnrateur, la pertur%ation'
I
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c. /fet chiique
L/ ,%+'* /L/*+I%/I
I
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2. L/S /55/*S -% ,%+'*
courant lectrique circule dansun liquide conducteurlectroleux, dp?t d'unmtal...
i on ermute les %ornes du
I
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L/ ,%+'* /L/*+I%/I
I
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3. S/'S ,'&/'*I,''/L
7hoix ar%itraire.
*e la %orne positi#e #ers la%orne ngati#e.
L'in#erse du sens dedplacement des
lectrons.
I
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L/ ,%+'* /L/*+I%/I
I
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3. S/'S ,'&/'*I,''/L
I
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a. Le courant continu
L/ ,%+'* /L/*+I%/I
I
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4. L/ ,%+'* ,'*I'% /*
L*/+'*I5
Un courant est dit
continu lorsqu'ils'coule
continuellementdans une seule
direction
I
-
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a. Le courant continu
L/ ,%+'* /L/*+I%/I
I
25
4. L/ ,%+'* ,'*I'% /*
L*/+'*I5
Le courant continu est produitpar l'acti#it chimique d'une%atterie ou d'une pile dans uncircuit lectrique erm.
7'est le cas par exemple dansune lampe lectrique.
I
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!. Le courant alternati
L/ ,%+'* /L/*+I%/I
I
26
4. L/ ,%+'* ,'*I'% /*
L*/+'*I5
Un courant est dit
alternati lorsqu'ilcircule alternati#ementdans une direction puisdans l'autre inter#alles rguliers
appels c
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!. Le courant alternati
L/ ,%+'* /L/*+I%/I
I
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4. L/ ,%+'* ,'*I'% /*
L*/+'*I5
3l est produit par la rotation
d'un alternateur.
7'est le cas par exemple dansles centrales lectriques.
L'lectricit est produite gr@ce une tur%ine et unalternateur.
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LI'*/'SI*/ -% ,%+'*II
I28
II
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LI'*/'SI*/ -% ,%+'*II
I
29
est d)nie comme la chargelectrique porte par leslectrons tra#ersant une sectionde circuit pendant une seconde.
&lle se mesure en amp$res
nots :.
7'est une grandeur alg%rique
mesura%le.
II
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LI'*/'SI*/ -% ,%+'*II
I
30
1. M/S%+/
L'intensit se mesure
a#ec una#$re$tre.
II
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LI'*/'SI*/ -% ,%+'*II
I
31
1. M/S%+/
II
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LI'*/'SI*/ -% ,%+'*II
I
32
2. S8M,L/ -/ LM9/+/M/*+/
II
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LI'*/'SI*/ -% ,%+'*II
I
33
3. M,'*/
*eux dip?les en srie sonttra#erss par un m+me
courant.
a. /n srie
II
-
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LI'*/'SI*/ -% ,%+'*II
I
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3. M,'*/
!. /n drivation
II
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LI'*/'SI*/ -% ,%+'*II
I
35
3. M,'*/
!. /n drivation
+$gle de l6additivit des intensits
*ans un circuit en dri#ation, l'intensit ducourant dans la %ranche principale est gal la somme des intensits des courants dansles %ranches dri#es.
Loi des n:udsLa somme des intensits des courants quiarri#ent un nAud est gal la somme desintensits des courants qui en partent.
II
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LI'*/'SI*/ -% ,%+'*II
I
36
4. %*ILIS*I,' -/ LM9/+/M/*
Un amp$rem$tre est touBours
%ranch en srie dans le circuitdans lequel on #eut mesurerlintensit.
Le courant doit rentrer par la%orne : et ressortir par la%orne 7;C.
II
-
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LI'*/'SI*/ -% ,%+'*II
I
37
4. %*ILIS*I,' -/ LM9/+/M/*
-
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L */'SI,' /L/*+I%/I
V38
I
-
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L */'SI,' /L/*+I%/I
V
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1. ',*I,' -/ */'SI,'
/L/*+I%/
La %ornengatived'unepile poss$de un e;c$sd6lectrons.
ces lectrons sont endaut la %orne #ositive.
a. *ension au; !ornesdune #ile
I
-
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L */'SI,' /L/*+I%/I
V
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1. ',*I,' -/ */'SI,'
/L/*+I%/
La grandeur qui reprsente la
concentration des charges estappele D#otentiellectriqueD.
&ntre les 4 %ornes 9et 'de lapile il existe donc uneDdifrence de
#otentielD note &9
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L */'SI,' /L/*+I%/I
V
41
1. ',*I,' -/ */'SI,'
/L/*+I%/
C'est cause de cette
diffrence de potentiel que lapile est capable de mettre en
mouvement les lectrons
libres.
on parle alors de "force
lectromotrice" de la pile.
a. *ension au; !ornesdune #ile
I
-
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L */'SI,' /L/*+I%/I
V
42
1. ',*I,' -/ */'SI,'
/L/*+I%/
La concentration des
lectrons #arie tout au longdu circuit.
la %orne ngati#e EEE
la %orne positi#e---
!. *ension entre 2 #ointsdun circuit
I
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L */'SI,' /L/*+I%/I
V
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1. ',*I,' -/ */'SI,'
/L/*+I%/
&ntre deux points : et F d'un
circuit on peut ainsi d)nir
une difrence de
#otentiel &
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L */'SI,' /L/*+I%/I
V
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2. %'I*/ -/ L */'SI,'
/L/*+I%/
L'unit de la tension
lectrique est le volt
Le s
-
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L */'SI,' /L/*+I%/I
V
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3. M/S%+/ -/ L */'SI,'
/L/*+I%/
Gour mesurer une tension
lectrique on utiliseun volt$tre.
I
-
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L */'SI,' /L/*+I%/I
V
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3. M/S%+/ -/ L */'SI,'
/L/*+I%/
S , I
-
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L */'SI,' /L/*+I%/I
V
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4. S8M,L/ -%
&,L*M/*+/
L */'SI,' /L/*+I%/I
-
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L */'SI,' /L/*+I%/I
V
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5. M,'*/
Loi d'additi#it des tensionsdans un circuit en srie !
a. /n srie
UPN= UAD= UAB+UCD
L */'SI,' /L/*+I%/I
-
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L */'SI,' /L/*+I%/I
V
49
5. M,'*/
Loi d'galit des tensions
dans un circuit endri#ation
UPN= UEF= UAB=UCD
!. /n drivation
L */'SI,' /L/*+I%/I
-
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L */'SI,' /L/*+I%/I
V
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6. %*ILIS*I,' -% &,L*M/*+/
Gour mesurer la
tension entre deuxpoints et d'uncircuit, on %ranche
un volt$tre endrivation entre ces
deu; #oints.
L */'SI,' /L/*+I%/I
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L */'SI,' /L/*+I%/I
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6. %*ILIS*I,' -% &,L*M/*+/
La %orne
marque&doit +trerelie au pointet la%orne
marque ,Maupoint . ;n mesure
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