Cette fiche de révision vous aidera à comprendre comment simplifier les circuits électriques. Nous allons apprendre à regrouper les résistances et à utiliser des règles simples pour calculer les tensions et les courants dans ces circuits.
Résistance
Un composant électrique qui s'oppose au passage du courant. Il transforme l'énergie électrique en chaleur.
Circuit en série
Des composants sont branchés les uns à la suite des autres. Le même courant traverse tous les composants.
Circuit en parallèle
Des composants sont branchés côte à côte, entre les mêmes points. La tension est la même aux bornes de tous les composants.
Pont diviseur de tension
Une méthode rapide pour calculer la tension aux bornes d'une résistance dans un circuit série.
Pont diviseur de courant
Une méthode rapide pour calculer le courant qui traverse une résistance dans un circuit parallèle.
Simplifier les circuits avec les associations de résistances Pour rendre un circuit plus simple à étudier, on peut remplacer plusieurs résistances par une seule résistance équivalente. Cela facilite les calculs.
Résistances en série Lorsque des résistances sont montées en série, elles sont connectées les unes après les autres. Le courant qui les traverse est le même pour toutes. La résistance totale (équivalente) est la somme de toutes les résistances.
Deux résistances en série
parallel Résistances en parallèle
Lorsque des résistances sont montées en parallèle, elles sont branchées entre les mêmes deux points. La tension à leurs bornes est la même pour toutes. La résistance totale (équivalente) se calcule avec une formule inverse.
Deux résistances en parallèle
Le pont diviseur de tension Le pont diviseur de tension est une règle très utile pour trouver la tension aux bornes d'une résistance, quand elle fait partie d'un circuit composé uniquement de résistances en série et alimenté par une source de tension. Le courant doit être le même partout.
Circuit pour le pont diviseur de tension
Ici, u est la tension totale appliquée au circuit série, et u2 est la tension que l'on veut calculer aux bornes de la résistance R2.
Le pont diviseur de courant Le pont diviseur de courant est utilisé pour calculer le courant qui traverse une résistance, quand elle fait partie d'un circuit composé uniquement de résistances en parallèle. Le courant principal se divise entre les différentes branches.
Ici, i est le courant total qui arrive au nœud, et i2 est le courant que l'on veut calculer dans la branche de la résistance R2. Notez que la résistance au numérateur est celle de la branche opposée (ici R1 pour calculer i2).
A retenir :
- Pour simplifier un circuit, on peut remplacer plusieurs résistances par une seule résistance équivalente.
- En série, les résistances s'additionnent : Req = R1 + R2. Le courant est le même partout.
- En parallèle, l'inverse de la résistance équivalente est la somme des inverses : 1/Req = 1/R1 + 1/R2. La tension est la même partout.
- Le pont diviseur de tension permet de calculer une tension dans un circuit série : u2 = u ⋅ R2 / (R1 + R2).
- Le pont diviseur de courant permet de calculer un courant dans un circuit parallèle : i2 = i ⋅ R1 / (R1 + R2). Attention, on utilise la résistance de la branche opposée au numérateur.