Circuit en série ou parallèle

Electricité
lundi 5 mars 2007
par  Antonin Urner, David Optyker, Théo Cormon
popularité : 1%

Dans ce laboratoire nous allons déterminer les lois que respectent le courant et la tension dans des circuit en série ou parallèle grâce à des mesures expérimentales.

Introduction :

Dans cette expérience, nous allons tenter de mettre en avant les différentes lois et règles qui régissent les circuits électriques montés en série ou en parallèle. Pour cela nous allons nous aider de divers montages électriques, de plusieurs résistances, ainsi que de sondes connectées à un programme informatique permettant de récolter les données utiles.

Questions préalables :

1. Dans un circuit en série, il faut, pour avoir la valeur de la résistance équivalente, additionner les valeurs de chacune des résistances présentes dans le circuit.

2. Dans un circuit en parallèle, l’inverse de la valeur de la résistance équivalente, correspond à l’addition de l’inverse de la valeur de chacune des résistances.

1/Réq = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

3.

Valeur nominale de la résistance ($\Omega$) Tolérance (%) Résistance minimum ($\Omega$) Résistance maximum( $\Omega$)
10 5 9.5 10.5
47 5 44.65 49.35
68 5 64.6 71.4

Tableaux de données

Partie I : Circuit en série
R1 ($\Omega$) R2 ($\Omega$) I (A) V1 (V) V2 (V) Req ($\Omega$) Vtot (V)
1 10 10 0.1401 1.480 1.450 20.14 2.933
2 10 47 0.0516 0.543 2.436 57.79 2.982
3 47 47 0.0321 1.493 1.502 93.4 2.998
Partie II : Circuit en parallèle
R1 ($\Omega$) R2($\Omega$) I (A) V1 (v) V2 (v) Req ($\Omega$) Vtot (V)
1 47 47 0.1245 2.940 2.940 23.66 2.946
2 47 68 0.1068 2.943 2.946 27.58 2.946
3 68 68 0.0891 2.949 2.949 33.09 2.949
Partie III : Courant [1]
R1 ($\Omega$) R2 ($\Omega$) I1 (A) I2 (A)
1 10 47 0.053 0.053
2 47 68 0.064 0.044

Analyse

1. V1+V2=Vtot

2. Loi d’Ohm :
Réq = vtot/I

Voir le tableau de données "Partie 1", pour les valeurs des résistances équivalentes.

3. Pour obtenir la résistance équivalente, il suffit d’additionner les deux résistances :

Réq = R1 + R2

4.

valeur calculée de Réq minimale($\Omega$) valeur mesurée de Réq($\Omega$) valeur calculée de Réq maximale($\Omega$)
19 20.14 21
54.15 57.79 59.85
89.3 93.4 98.7

5. Loi d’Ohm :
Réq = vtot/I

Voir le tableau de données "Partie 2", pour les valeurs des résistances équivalentes.

6. Pour un circuit comportant seulement deux résistances, on peut utiliser la relation suivante :

Réq = (R1 * R2) / (R1 + R2)

Lorsqu’il y a plus de deux résistances, il faut utiliser :

1/Réq = 1/R1 + 1/R2+ ... + 1/Rn

7. Nous constatons que dans un circuit parallèle la tension reste inchangée quel que soit les points où on la mesure. Nous pouvons donc en déduire que :

V1 = V2 = Vtot

8. Dans un circuit en série, l’intensité du courant ne change pas, ce qui nous permet d’établir la relation suivante : Itot = I1 = I2

9. Nous avons découvert que dans un circuit en parallèle, le courant se comporte de la même que manière la tension dans un circuit en série. Pour avoir la valeur totale du courant, il nous faut additionner la valeur du courant de chaque branche du circuit en parallèle.
Itot = I1 + I2

10. C’est la résistance qui a la plus faible résistivité qui est traversée par le courant le plus fort, car c’est elle qui offre la plus grande perméabilité au courant. En effet, une résistance plus faible laissera passer plus de courant , le courant à sa sortie sera donc plus fort qu’avec un résistance ayant une plus forte résistivité.

Conclusion

Cette expériece nous a permis de mieux comprendre les mécanismes et les phénomènes électriques qui apparaissent dans les différents montages électriques. Cela nous a également permis de mieux cerner les différences entre circuits en série et circuits en parallèle, et d’en découvrir les lois qui les régissent.


[1Nous avons eu des problèmes lors des mesures car le montage était mal effectué, nous avons donc calculé théoriquement les valeurs de ce tableau en utilisant la loi d’Ohm.


Commentaires  forum ferme

Logo de Bernard Vuilleumier
lundi 5 mars 2007 à 10h28 - par  Bernard Vuilleumier

Appréciation
- Bon travail.
- Bonne présentation.
- Il y a très peu de fautes d’orthographe, mais le correcteur en signale deux que vous auriez pu éviter.

Remarques
- Il manque un descriptif rapide ce qui altère la présentation de votre article sur la page d’accueil du site.
- Un schéma par montage n’aurait pas été de trop.
- En codant la lettre $\Omega$ en HTML dans vos tableaux, vous pouvez éviter la disparition du fond coloré.
- Au point 10, il aurait été préférable de dire « C’est l’élément qui a la plus faible résistance » (résistivité n’est pas équivalente à résistance).