Quatre récepteurs en série sous douze volts

Exercice d'entraînement · niveau 2 · physique (seconde), chapitre 6 — Signaux et Capteurs · Circuit électrique, intensité et tension

Énoncé

Un générateur délivrant $U = 12 V$ alimente quatre récepteurs montés en série. On mesure aux bornes des trois premiers : $U_{1} = 3, 2 V$ , $U_{2} = 2, 8 V$ et $U_{3} = 4, 5 V$ .<br> 1. Énoncer la loi des mailles pour ce circuit.<br> 2. Calculer la tension $U_{4}$ aux bornes du quatrième récepteur.<br> 3. Vérifier la cohérence du résultat.<br> 4. Comment se comparent les intensités des courants qui traversent les quatre récepteurs ? Justifier.

Corrigé

1. La loi des mailles. Sur une boucle fermée, la tension délivrée par le générateur est égale à la somme des tensions aux bornes des récepteurs placés en série : $U = U_{1} + U_{2} + U_{3} + U_{4} .$

2. La tension manquante. $U_{4} = U - U_{1} - U_{2} - U_{3} = 12 - 3, 2 - 2, 8 - 4, 5 = 1, 5 V .$

3. Vérification. $3, 2 + 2, 8 + 4, 5 + 1, 5 = 12, 0 V$ : la somme redonne bien la tension du générateur. Le résultat est de plus positif et inférieur à $12 V$ , comme doit l'être la tension aux bornes d'un récepteur d'une telle maille.

4. Les intensités. Dans un montage en série, il n'existe qu'une seule branche : le même courant traverse successivement tous les dipôles. Les quatre intensités sont donc égales. C'est la tension, et elle seule, qui se répartit entre les récepteurs.

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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.