Fiche de Travaux Dirigés (TD)
8 Exercices d'application avec corrigés pas à pas dépliables.
1 Exercice 1 : Calcul de Tension par la Loi d'Ohm
★☆☆ (U = R * I)
Un résistor de valeur $R = 47\ \Omega$ est traversé par un courant d'intensité $I = 0{,}20\text{ A}$.
Calculer la tension électrique $U$ en Volts à ses bornes.
2 Exercice 2 : Calcul de Résistance & Conversion de mA
★☆☆ (R = U / I)
Une diode témoin de tableau de bord fonctionne sous $U = 2{,}4\text{ V}$ avec un courant $I = 20\text{ mA}$.
2.1. Convertir l'intensité $I$ en Ampères ($\text{A}$).
2.2. Calculer la résistance apparente $R$ de la diode.
3 Exercice 3 : Calcul d'Intensité $I = \frac{U}{R}$
★★☆ (I = U / R)
Une ampoule de plafonnier de résistance $R = 24\ \Omega$ est raccordée sur la batterie $12{,}0\text{ V}$ d'une voiture.
Calculer l'intensité $I$ du courant électrique traversant l'ampoule.
4 Exercice 4 : Branchement des Multimètres
★★☆ (Mesures)
Pour mesurer le fonctionnement d'un moteur à courant continu :
4.1. Comment doit-on brancher le voltmètre pour mesurer la tension aux bornes du moteur ?
4.2. Comment doit-on brancher l'ampèremètre pour mesurer le courant qui entre dans le moteur ?
5 Exercice 5 : Circuit en Série
★★☆ (Série)
Deux lampes identiques L1 et L2 sont montées en série sur un générateur $U_{\text{gén}} = 12\text{ V}$. L'ampèremètre placé dans le circuit indique $I = 0{,}3\text{ A}$.
5.1. Que vaut le courant traversant chaque lampe ?
5.2. Calculer la tension aux bornes de chaque lampe ($U_1$ et $U_2$).
5.3. Que se passe-t-il pour L2 si la lampe L1 grille ?
6 Exercice 6 : Circuit en Dérivation (Loi des Nœuds)
★★★ (Dérivation)
Deux radiateurs électriques d'atelier sont branchés en dérivation sous la tension secteur $U = 230\text{ V}$. Le radiateur 1 absorbe $I_1 = 4{,}5\text{ A}$ et le radiateur 2 absorbe $I_2 = 6{,}5\text{ A}$.
6.1. Quelle est la tension aux bornes du radiateur 2 ?
6.2. Calculer le courant total $I_{\text{total}}$ délivré par le disjoncteur principal.
7 Exercice 7 : Caractéristique d'un Conducteur Ohmique
★★★ (Graphique)
On relève les couples de mesures $(I, U)$ pour un résistor :
Mesure 1 : $I = 0{,}1\text{ A} \implies U = 3\text{ V}$.
Mesure 2 : $I = 0{,}2\text{ A} \implies U = 6\text{ V}$.
Mesure 3 : $I = 0{,}4\text{ A} \implies U = 12\text{ V}$.
7.1. Calculer le rapport $\frac{U}{I}$ pour chaque mesure.
7.2. Quelle est la valeur de la résistance $R$ de ce conducteur ?
8 Exercice 8 : Choix d'un Calibre de Disjoncteur
★★★ (Protection)
Une ligne d'atelier alimente 3 appareils en parallèle : compresseur ($I_1 = 5\text{ A}$), meuleuse ($I_2 = 4\text{ A}$) et aspirateur industriel ($I_3 = 4\text{ A}$).
8.1. Calculer le courant total $I_{\text{tot}}$ appelé lorsque les 3 appareils tournent en même temps.
8.2. Quel calibre de disjoncteur ($10\text{ A}$, $16\text{ A}$ ou $32\text{ A}$) faut-il choisir pour protéger la ligne sans coupure intempestive ?