Séquence 5 • 3ème Prépa-Métiers (Cycle 4)

Circuits Électriques, Loi d'Ohm & Dipôles

Synthèse de Cours Officielle • 3PM Cycle 4

Circuits Électriques & Loi d'Ohm

Grandeurs $U, I, R$, loi d'Ohm $U = R \times I$, lois des circuits en série et en dérivation, et sécurité.

I Grandeurs Électriques Fondamentales : Tension & Intensité

• La Tension Électrique $U$ : Différence de potentiel entre 2 points.
• Unité : le Volt (V).
• Appareil : le Voltmètre branché en dérivation.
• L'Intensité du Courant $I$ : Débit d'électrons circulant dans le circuit.
• Unité : l'Ampère (A) ou milliampère ($1\text{ A} = 1000\text{ mA}$).
• Appareil : l'Ampèremètre branché en série.

II La Loi d'Ohm : Formule & Caractéristique

Formule Fondamentale

$$U = R \times I \quad \Longleftrightarrow \quad R = \frac{U}{I} \quad \Longleftrightarrow \quad I = \frac{U}{R}$$
$U$ : Tension en Volts (V)
$R$ : Résistance en Ohms ($\Omega$)
$I$ : Intensité en Ampères (A)
La caractéristique $U = f(I)$ d'un conducteur ohmique est une droite passant par l'origine (situation de proportionnalité). La pente de la droite représente la résistance $R$.

III Lois des Circuits : Série vs Dérivation

1. Circuit en Série (Boucle Simple)

• **Unicité de l'intensité** : le courant est le même partout dans la boucle ($I_1 = I_2 = I_G$).

• **Additivité des tensions** : la tension du générateur s'additionne aux bornes des récepteurs ($U_G = U_1 + U_2$).

2. Circuit en Dérivation (Parallèle)

• **Unicité de la tension** : chaque branche est soumise à la même tension ($U_1 = U_2 = U_G$).

• **Loi des nœuds** : la somme des courants des branches dérivées égale le courant total ($I_{\text{totale}} = I_1 + I_2$).

IV Sécurité Électrique & Protection

En cas de surintensité (trop d'appareils branchés) ou de court-circuit (contact direct entre la phase et le neutre, $R \approx 0 \implies I \to \infty$), les fils chauffent intensément par effet Joule et risquent de provoquer un incendie.

• Le Fusible : Fil conducteur calibré qui fond et coupe le circuit.
• Le Disjoncteur Divisionnaire : Interrupteur électromagnétique réarmable qui saute automatiquement.

Synthèse Mémorisation • Fiche Brevet 3PM

Loi d'Ohm

$U = R \times I$

V = $\Omega \times \text{A}$

Appareils & Branchements

Voltmètre (Dérivation)

Ampèremètre (Série)

Lois des Circuits

Série ($I$) • Dérivation ($U$)

Additivité & Loi des nœuds