La loi des nœuds - La loi d'additivité des tensions

I- Intensité du courant électrique dans un circuit en série

1. Expérience :

Dans un circuit en série comportant une pile, un interrupteur et deux lampes différentes (L1 et L2) : on branche trois ampèremètres (A1, A2 et A3) qui permettent de mesurer les intensités I1, I2 et I3 en trois points du circuit.

-Résultats des mesures : les trois ampèremètres (A1, A2 et A3) indiquent :

I1 = 320 mA ; I2 = 320 mA ; I3 = 320 mA

2. Interprétation des mesures d'intensité:

- Les trois intensités mesurées sont égales : I1 = I2 = I3

- La circulation du courant à travers une lampe ne modifie pas son intensité.

- Un seul ampèremètre suffit pour mesurer l'intensité dans un circuit en série.

3. Conclusion :

Dans un circuit en série l'intensité du courant électrique est la même en tout point.

II- Intensité du courant électrique dans un circuit en dérivation

1. Expérience :

Dans un circuit en dérivation composé d'une pile et de deux lampes (L1 et L2) l'intensité est mesurée dans chaque branche par un ampèremètre :

- L'ampèremètre A mesure l'intensité, notée I, du courant dans la branche principale.

- Les ampèremètres A1 et A2 mesurent les intensités, notées I1 et I2, dans les deux branches dérivées.

Résultats des mesures :

les trois ampèremètres (A1, A2 et A3) indiquent :

I = 180 mA ;I1 = 120 mA ;I2 = 60 mA

2. Interprétation des mesures d'intensité :

• La sommes des intensités des branches dérivées :

I1 + I2 = 120 + 60 = 180 mA

• Cette somme est égale à l'intensité circulant dans la branche principale. : I = I1 + I2

• L'intensité dans la branche principale peut être obtenue par addition des intensités des deux branches dérivées : l'intensité est additive.

• Le courant électrique produit dans la branche principale par la pile se répartit entre les deux branches dérivées.

3. Loi des nœuds :

Dans un circuit en dérivation l'intensité du courant dans la branche principale est la somme des intensités des courants dans les branches dérivées.

III- Tension électrique dans un circuit en série

Soit un circuit série où un générateur alimente deux lampes. On peut écrire que la tension du générateur dans ce circuit se répartit aux bornes des différents dipôles : c'est la loi d'additivité des tensions :

U= U1+ U2

Notons qu'aux bornes d'un fil ou d'un interrupteur fermé, la tension est nulle puisqu'il n'y a pas de différence de niveau électrique.

IV- Tension électrique dans un circuit en dérivation

Lorsque deux dipôles sont associés en dérivation, leurs bornes de branchement sont identiques. La tension mesurée entre leurs bornes est donc identique : c'est la loi d'unicité des tensions.