Ce document couvre des sujets sélectionnés du niveau standard pour le cours évalué pour la première fois en 2025 ; il ne constitue pas l'intégralité du programme.
Prérequis : lire les quantités et unités indiquées, puis utiliser l'arithmétique et les conditions du modèle ci-dessous.
Les exemples sont originaux et fictifs : ils ne correspondent ni à de vraies mesures ni à de véritables enquêtes d'étudiants.
Une lampe devient plus faible lorsqu'une autre est ajoutée en série. Le courant et le transfert d'énergie dépendent de tout le circuit, pas seulement d'une seule lampe.
Construire le modèle
Le courant est la charge passant par unité de temps.
La différence de potentiel est l'énergie transférée par unité de charge.
La résistance est la différence de potentiel divisée par le courant pour un point de fonctionnement donné.
Courant : Taux d'écoulement de la charge.
Différence de potentiel : Énergie transférée par unité de charge.
Un ampèremètre se branche en série pour mesurer le courant ; un voltmètre se branche en parallèle aux bornes du composant
Choisir des preuves capables de le tester
Le courant est le même à travers les composants en série.
Les différences de potentiel s'additionnent autour du chemin en série.
En parallèle, les branches partagent la même différence de potentiel, tandis que les courants de branche s'additionnent à un nœud.
En laboratoire : Placez un ampèremètre en série et un voltmètre en parallèle. Pour une investigation I-V, modifiez la tension par paliers, inversez la polarité si nécessaire et limitez le courant pour réduire l'échauffement.
Travailler à partir de quantités connues
Connu : une résistance a 6.0 V à ses bornes et traverse un courant de 0.30 A.
Utilisez R = V/I.
R = 6.0/0.30 = 20 ohms.
Puissance = VI.
Puissance = 6.0×0.30 = 1.8 W.
Ces grandeurs décrivent le même point de fonctionnement.
À vous : Un composant a 12 V à ses bornes et traverse un courant de 0.40 A. Trouvez la résistance.
Vérifier la conclusion et ses limites
Le courant n'est pas consommé par une lampe.
Un filament chauffe, donc sa résistance peut ne pas rester constante lorsque la tension change.
Pas vrai : Une lampe consomme le courant électrique à mesure que la charge traverse. Le courant est un flux de charge, et la charge est conservée : le même courant entre et sort d'une lampe. La lampe transfère l'énergie des charges en chaleur et lumière ; elle ne consomme pas les charges.
Clé :
Le courant est la charge passant par unité de temps.
Le courant est le même à travers les composants en série.
À retenir : le courant n'est pas consommé par une lampe.
Rédiger à partir d'une résistance de 24 ohms
Un composant a une tension de 12 V à ses bornes et parcourt un courant de 0.50 A.
Trouver la résistance et la puissance. Une ampoule n'utilise pas le courant.
Rédiger à partir d'une puissance de 6.0 watts
Un composant a une tension de 12 V à ses bornes et parcourt un courant de 0.50 A.
P = VI = 6.0 W, vérifié par P = I²R = 0.25 × 24 = 6.0 W — deux chemins, une seule réponse.
Écrire à partir d'une somme en série de 15 ohms
Un résistor de 6 ohms et un résistor de 9 ohms sont connectés en série, puis en parallèle.
En série : 15 ohm (un seul courant) ; en parallèle : 54 ÷ 15 = 3.6 ohm — les résistances s'additionnent en série, les conductances s'additionnent en parallèle.
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One operating point: voltage, current and resistance
$I=\frac{V}{R};\quad P=VI$
At the worked operating point, 6 V across 20 ohms produces 0.30 A and 1.8 W.
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