Physique-Chimie – Seconde – L’électricité : circuits en série et en parallèle, lois d’Ohm et de Kirchhoff

🔌 L’électricité : circuits en série et en parallèle, lois d’Ohm et de Kirchhoff

Bienvenue dans cette leçon sur l’électricité ! 🧪 Aujourd’hui, on va explorer les circuits électriques, leurs configurations (en série et en parallèle), et deux lois fondamentales : la loi d’Ohm et les lois de Kirchhoff. Prêt à devenir un pro des circuits électriques ? C’est parti ! 🚀

⚙️ LES CIRCUITS EN SÉRIE ET EN PARALLÈLE

🔗 Circuits en série

• Dans un circuit en série, les composants (lampes, résistances, etc.) sont connectés les uns après les autres, formant une seule boucle. 🌀
• Le courant électrique (I) est le même partout dans le circuit. ⚡
• La tension (U) totale est la somme des tensions aux bornes de chaque composant :
  U_total = U₁ + U₂ + …
• Si un composant est défectueux, tout le circuit s’arrête. 🚫

🌟 Exemple concret :

Imagine une guirlande de Noël 🎄 où toutes les ampoules sont connectées en série. Si une ampoule grille, tout s’éteint. Pas très pratique, n’est-ce pas ?

🔀 Circuits en parallèle

• Dans un circuit en parallèle, les composants sont connectés sur plusieurs branches indépendantes. 🌿
• La tension (U) est la même sur chaque branche. ⚡
• Le courant total est la somme des courants dans chaque branche :
  I_total = I₁ + I₂ + …
• Si un composant est défectueux, les autres branches continuent de fonctionner. ✅

🌟 Exemple concret :

Imagine des lampes dans une maison 🏠. Si une ampoule grille, les autres continuent de briller. Pratique, non ?

📏 LA LOI D’OHM

La loi d’Ohm est une formule magique ✨ qui relie la tension (U), le courant (I) et la résistance (R) dans un circuit. Elle s’écrit :

U = R × I

• U : tension (en volts, V) ⚡
• R : résistance (en ohms, Ω) 🛑
• I : courant (en ampères, A) 🔋

🌟 Exemple concret :

Si une lampe a une résistance de 10 Ω et qu’un courant de 2 A la traverse, la tension à ses bornes est :

U = R × I = 10 × 2 = 20 V

⚠️ À retenir :

Si la résistance augmente, le courant diminue (pour une tension constante). C’est comme si on essayait de faire passer de l’eau dans un tuyau plus étroit. 🚰

🔄 LES LOIS DE KIRCHHOFF

1️⃣ Loi des nœuds (ou loi des courants)

Dans un circuit, la somme des courants entrants dans un nœud est égale à la somme des courants sortants. En d’autres termes :

Σ I_entrant = Σ I_sortant

🌟 Exemple concret :

Imagine un carrefour 🚦 où plusieurs routes se croisent. Le nombre de voitures qui entrent dans le carrefour est égal au nombre de voitures qui en sortent (sauf embouteillage ! 🚗).

2️⃣ Loi des mailles (ou loi des tensions)

Dans une boucle fermée (ou maille) d’un circuit, la somme des tensions est égale à zéro :

Σ U = 0

• Les tensions des générateurs (ex : piles) sont positives. ➕
• Les tensions des récepteurs (ex : lampes, résistances) sont négatives. ➖

🌟 Exemple concret :

Dans une boucle avec une pile de 9 V et deux résistances ayant des tensions de 6 V et 3 V :

9 – 6 – 3 = 0

💡 ASTUCES POUR RÉUSSIR

• 💡 Dessine toujours ton circuit pour mieux visualiser les connexions.
• 📏 Utilise la loi d’Ohm pour calculer les valeurs manquantes (U, R ou I).
• 🔄 Applique les lois de Kirchhoff pour vérifier tes calculs dans des circuits complexes.
• 🧪 Entraîne-toi avec des exercices pour maîtriser ces concepts.

📚 À RETENIR

Circuits en série : courant constant, tension qui se partage.

Circuits en parallèle : tension constante, courant qui se partage.

Loi d’Ohm : U = R × I.

Loi des nœuds : Σ I_entrant = Σ I_sortant.

Loi des mailles : Σ U = 0.

Et voilà, tu es maintenant prêt à briller en physique-chimie ! 🌟