2P MV2 / Prévention des risques électriques / Sécurité électrique
Chapitre 1
Trois grandeurs pour lire un circuit : U, I et R
1 La situation
Vous montez dans une voiture, vous tournez la clé. Avant même de démarrer, l'aiguille de la jauge à essence se met en place : réservoir à moitié plein, aux trois quarts, presque vide. Personne n'est allé regarder dans le réservoir. Comment l'aiguille le sait-elle ?
2 Deux grandeurs : la tension et l'intensité
L'intensité I est la quantité de courant qui circule dans le fil, à chaque seconde. Elle se mesure en ampères (A), avec un ampèremètre branché en série — dans le fil, comme un compteur d'eau sur une canalisation. La tension U est ce que le générateur impose entre deux points. Elle se mesure en volts (V), avec un voltmètre branché en dérivation — en pont, aux bornes du dipôle, sans couper le fil.
3 La résistance : un capteur caché dans le réservoir
Un dipôle s'oppose plus ou moins au passage du courant : cette opposition est la résistance R, en ohms (Ω). Résistance grande → intensité faible ; résistance petite → intensité forte. Dans le réservoir, un flotteur monte et descend avec le niveau d'essence et déplace un curseur sur une piste résistive : réservoir plein → résistance faible ; réservoir vide → résistance grande. Le niveau d'essence est devenu une résistance.
4 La loi d'Ohm : U = R × I
Pour un dipôle ohmique, les trois grandeurs sont liées par la loi d'Ohm : U = R × I, d'où I = U ÷ R et R = U ÷ I. Exemple : un dipôle de résistance R = 60 Ω branché sous U = 12 V est traversé par I = 12 ÷ 60 = 0,2 A.
5 Calculer l'intensité dans la jauge
Trace écrite
Dans un circuit, on mesure trois grandeurs : la tension U, en volts (V), avec un voltmètre branché en dérivation ; l'intensité I, en ampères (A), avec un ampèremètre branché en série ; la résistance R, en ohms (Ω), qui dit à quel point un dipôle s'oppose au courant.
Pour un dipôle ohmique, ces grandeurs sont liées par la loi d'Ohm : U = R × I (d'où I = U ÷ R et R = U ÷ I).
Un capteur résistif (jauge de carburant, sonde de température moteur) transforme une grandeur physique en variation de résistance, donc — à tension fixe — en variation d'intensité que le tableau de bord affiche.
Travail à la maison
- Quelle est l'unité de la tension ? de l'intensité ? de la résistance ? Donne le symbole de chaque unité.
- Avec quel appareil, et branché comment, mesure-t-on l'intensité ? Et la tension ?
- Une résistance de 100 Ω est branchée sous 12 V. Quelle intensité la traverse ?
- Un dipôle traversé par 0,5 A sous 6 V. Quelle est sa résistance ?
- Dans la jauge de carburant, la résistance augmente quand le réservoir se vide. En une phrase, explique ce que fait alors l'intensité, et pourquoi l'aiguille descend.
Communiquer
Le client veut garder son fusible entouré d'aluminium. En une phrase, explique-lui le risque.
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