I. Le courant électrique

    Définition d’un circuit électrique

C’est une chaîne ininterrompue d’éléments reliés entre eux (par des fils de connexions) et comportant au moins un générateur.

Remarque : tous ces éléments possèdent chacun deux bornes : ce sont des dipôles.

Les composants d’un circuit électrique

  • Le générateur : C’est l’appareil qui fournit le courant électrique (pile, batterie, panneaux solaires, groupes électrogènes…). Dans un circuit électrique, le courant électrique circule de la borne positive à la borne négative, à l’extérieur du générateur.
  • Le récepteur : C’est l’appareil qu’il faut faire fonctionner, il reçoit le courant électrique (lampe, moteur, électrolyseur).
  • L’interrupteur : C'est l’appareil qui commande le passage du courant.

Tous ces différents éléments sont reliés les uns des autres par des fils de connexion.

      Dipôles et symboles

Chaque dipôle est représenté par un symbole normé.

      Conducteurs et Isolants

  • Un conducteur est un corps qui laisse passer le courant électrique.
  • Un isolant est un corps qui ne permet pas le passage du courant.

II. Différents types de circuit

Il existe deux types de circuits : circuit en série et circuit en parallèle.

Circuit en série

Dans un circuit série, les dipôles sont reliés les uns à la suite des autres par des fils de connexion formant ainsi une seule boucle.

Exemple : 

Remarque 

Dans un circuit série, lorsqu'un dipôle ne fonctionne pas, le courant ne circule plus et les autres dipôles ne fonctionnent pas.

Circuit en parallèle ou en dérivation

Un circuit en parallèle ou en dérivation est un montage électrique dans lequel on peut trouver au moins deux boucles.

Exemple : 


III. Effets du courant électrique  

Effets calorifiques 

Le courant électrique provoque l'échauffement de tous les conducteurs qu'il traverse. On appelle ce phénomène l'effet Joule.

Effets chimiques 

Lorsqu'un courant électrique circule dans un liquide conducteur (électrolyte), il se produit des réactions chimiques au niveau des électrodes (dégagement gazeux, dépôt d'un métal...) : c’est l’effet chimique.

Effets magnétiques

Lorsqu'on fait passer un courant dans un conducteur placé au voisinage d'une aiguille aimantée, la position de cette dernière est modifiée comme dans le cas de la déviation de l'aiguille aimantée placée au voisinage d'un aimant : c’est l’effet magnétique.

IV. Sens conventionnel du courant 

À l’extérieur du générateur, le courant circuit de la borne positive à la borne négative.

V. Intensité du courant électrique

      Définition  

L‘intensité est la grandeur physique mesurée par l‘ampèremètre. Son symbole est :

L’ampèremètre est toujours placé en série avec l’appareil dont on veut mesurer l'intensité.

Dans le SI, l’intensité du courant électrique s’exprime en ampère (A).

     Mesure de l’intensité du courant

  • Définition du calibre : C’est la mesure maximale que l’appareil peut effectuer à cette position.
  • Valeur mesurée : $I=\dfrac{C\times n}{N}$
    avec :
    $C$ : le calibre choisi (on commence par le plus grand calibre et on ajuste jusqu’à avoir la déviation la plus nette de l’aiguille de l’ampèremètre).
    $n$ : la déviation de l’aiguille (division devant laquelle s’arrête l’aiguille).
    $N$ : le nombre total de divisions sur le cadran de l’ampèremètre.

Exemple :

Nombre total de divisions sur le cadran : 100 divisions.
Calibre 1A pour une déviation de l’aiguille de 80 divisions.
$I=C\times \dfrac{n}{N}= 1\times \dfrac{80}{100}=0,8~\rm A$

Lois d’unicité du courant électrique

L‘intensité d‘un courant est la même en tout point d‘un circuit série.

Loi des nœuds du courant électrique

La somme des intensités des courants arrivant à un nœud est égale à la somme des intensités des courants qui partent du même nœud.

VI. Tension électrique

Définition 

On appelle tension électrique la différence de potentielle qui existe entre deux points d’un circuit. On l'appelle aussi ddp.

La tension électrique est mesurée par l‘ampèremètre. Son symbole est :

La tension électrique est toujours placée en parallèle avec l’appareil dont on veut mesurer la tension.

Dans le SI, la tension du courant électrique s’exprime en volt (V).

Mesure de l’intensité du courant

$U=\dfrac{C \times n}{N}$

Lois des tensions

  • Lois des tensions dans un circuit en série
    Dans un circuit en série, la tension aux bornes du générateur en circuit fermé est égale à la somme des tensions aux bornes des récepteurs : c‘est la loi d'additivité des tensions.
  • Lois des tensions dans un circuit avec dérivations
    Si des dipôles sont montés en dérivation, la tension aux bornes de chacun d‘eux est la même.