Série d'exercices : Tension électrique - 2nd S

Classe: 
Seconde
 

Exercice 1


 
1) Représenter les tensions $U_{_{PN}}\;,\ U_{_{AB}}\;,\ U_{_{DC}}\ $ et $\ U_{_{DE}}.$
 
2) Quelle est la valeur de $U_{_{AB}}\ ?$
 
3) En déduire la valeur de $I_{1}.$
 
4) Quelle est la valeur de $U_{_{DC}}\ ?$
 
5) Quelle est la valeur de $U_{_{DE}}\ ?$
 
$U_{_{PN}}=20\;V\;;\ I=300\;mA\;;\ I_{2}=200\;mA$
 
Les dipôles $D_{3}\ $ et $\ D_{2}$ sont identiques
 

Exercice 2

1) Nommer dans chaque cas la tension mesurée par l'oscillographe.

 

 
2) On fournit un écran d'oscillographe
 
Les réglages initiaux de l'oscillographe sont tels que la ligne médiane horizontale corresponde à une tension nulle

 

 
2.1) Sur la voie $A$ quelle est la sensibilité utilisée ?
 
2.2) Sur la voie $B$ quelle est la sensibilité utilisée ?
 
2.3) La tension mesurée sur la voie $A$ est-elle positive ou négative ?
 
2.4) La tension mesurée sur la voie $B$ est-elle positive ou négative ?
 
2.5) Quelle est en divisions la déviation observée sur la voie $A\ ?$ En déduire la valeur de la tension mesurée sur la voie $A\ ?$
 
2.6) Quelle est en divisions la déviation observée sur la voie $B\ ?$ En déduire la valeur de la tension mesurée sur la voie $B\ ?$
 

Exercice 3

On a visualisé ci-dessous diverses tensions. La sensibilité verticale est de $2\;V/div$ et la sensibilité horizontale de $2\;ms/div.$
 
1) Indiquer l'oscillogramme qui correspond à une tension continue et celui qui correspond à une tension alternative sinusoïdale.

 

 
2) Pour l'oscillogramme représentant une tension continue, calculer la valeur de la tension qui a été mesurée.
 
3) Pour l'oscillogramme représentant une tension alternative sinusoïdale,
 
a) Déterminer $U_{\text{max}}.$
 
b) Calculer la valeur efficace de la tension.
 
4) Pour l'oscillogramme représentant une tension alternative sinusoïdale, déterminer la période du courant et sa fréquence.
 

Exercice 4

On considère le circuit électrique ci-dessous comportant sept dipôles passifs comme l'indique la figure.

 


 

On donne les mesures suivantes :
$$U_{_{AB}}=4\;V\;;\quad U_{_{FE}}=2\;V\;;\quad U_{_{BC}}=1\;V\quad\text{et}\quad U_{_{ED}}=\dfrac{3}{2}U_{_{BC}}$$
 
1) Calculer les tensions électriques suivantes : $U_{_{BE}}\;;\ U_{_{CE}}\;;\ U_{_{DC}}.$
 
2) En déduire le sens du courant dans la branche $(BE).$
 
3) On donne les valeurs de quelques intensités.

$I=5\;A\;;\ I_{1}=2\;A\;;\ I_{3}=3\;A\ $ et $\ I_{4}=I_{5}$
 
Déterminer les intensités électriques $I_{2}\;;\ I_{4}\;;\ I_{6}\ $ et $\ I_{7}.$
 
4) L'ampèremètre du circuit est de classe 2. Il comporte 100 divisions et porte les calibres $1\;A\;;\ 5\;A\;;\ 10\;A\ $ et $\ 15\;A.$
 
a) Quel est le calibre le mieux adapté à la mesure ? En déduire l'indication de l'aiguille.
 
b) Donner un encadrement de l'intensité mesurée
 

Exercice 5

Pour le montage suivant, on donne les valeurs des tensions :
$$U_{1}=-12\;V\;;\ U_{5}=-3\;V\;;\ U_{7}=4\;V$$
 
Calculer les valeurs des tensions $U_{2}\;;\ U_{3}\;;\ U_{4}\ $ et $\ U_{6}.$

 
 

Exercice 6

On considère le circuit électrique ci-dessous où les trois lampes $L_{1}\;,\ L_{2}\ $ et $\ L_{3}$ de tension nominale $6\;V$ chacune.

 

 
1) Indiquer le sens du courant dans chaque branche.
 
2) L'ampèremètre $A_{1}$ comporte 100 divisions, l'aiguille dévie de 70 divisions, le calibre est de $1\;A.$
 
2.1) Quelle est l'intensité du courant électrique mesuré par l'ampèremètre ?
 
2.2) En déduire l'intensité dans $A_{2}.$
 
3) On donne $I_{2}=0.5\;A$ l'intensité du courant qui traverse la lampe $L_{3}.$
 
3.1) Énoncer la loi des nœuds.
 
3.2) Déterminer l'intensité du courant $I_{1}$ (qui traverse les lampes $L_{1}\ $ et $\ L_{2}).$
 
Les lampes éclairent-elles de la même manière ?
 
4.1) Indiquer sur le schéma comment brancher le voltmètre pour mesurer la tension $U_{_{AB}}$ et préciser les bornes $+\ $ et $\ -$ (du voltmètre).
 
4.2) Le calibre utilisé est $5\;V$ et l'aiguille indique la graduation 60 de l'échelle qui comporte 100 divisions. 
 
Quelle est la valeur de la tension mesurée ?
 
4.3) On donne $U_{_{PN}}=6\;V$, en appliquant la loi des mailles calculer $U_{_{BC}}.$
 
4.4) En déduire la tension aux bornes de la lampe $L_{3}.$
 
4.5) Quelle(s) lampe(s) brille(ent)–t–elle(s) normalement ?
 
4.6) On relie $B\ $ et $\ C$ par un fil de connexion (aux bornes de $L_{2}).$
 
$-\ \ $ Qu'appelle-t-on cette opération ?
 
$-\ \ $ La tension aux bornes de chaque lampe a-t-elle changé ? et quelle sont les lampes brillent normalement dans ce cas ?
 

Exercice 7

 

 
Soit le circuit de la figure ci-dessus. On a mesuré les tensions : 
 
$U_{_{AB}}=5\;V\;;\ U_{_{AC}}=15\;V\;;\ U_{_{AE}}=12\;V\;;\ U_{_{AD}}=20\;V$
 
a) Calculer la valeur des tensions $U_{_{BC}}\;;\ U_{_{BE}}\;;\ U_{_{DE}}\;;\ U_{_{CD}}\;;\ U_{_{EC}}$
 
c) Indiquer le sens des courants dans les 3 branches

 

 
a) Que peut-on dire de la tension $U_{_{AE}}\ ?$
 
b) Calculer toutes les autres tensions.
 
c) Préciser quel est le dipôle générateur dans ce montage.
 

Exercice 8

Calculer les tensions aux bornes des différents dipôles du circuit ci-dessous et les intensités des courants qui les traversent.

 

 
On donne : $U_{_{AB}}=120\;mV\;;\ |U_{_{CD}}|=30\;mV\;;\ U_{_{AD}}=U_{_{DB}}$
 
$I=1\;A\;;\ I_{1}=0.2\;A\;;\ I_{2}=0.5\;A\;;\ I_{6}=0.4\;A$
 

Exercice 9

On considère le circuit de la figure ci-dessous

 

 
1) Sachant que la quantité d'électricité $Q$ qui traverse la section du fil $AF$ pendant une minute est $Q=30\;C$
 
1.1) Calculer le nombre d'électrons qui traverse cette section pendant la même durée
 
1.2) En déduire la valeur de l'intensité du courant $I_{1}$ qui traverse la lampe $L_{1}.$
 
2) L'ampèremètre A comporte 100 divisions et possède les calibres suivant : $5\;A\;;\ 1\;A\;;\ 300\;mA\;;\ 100\;mA.$
 
2.1) Quel est le calibre le plus adapté pour la mesure de l'intensité $I_{1}\ ?$
 
2.2) Devant quelle division l'aiguille de l'ampèremètre s'arrête-t-elle ?
 
3) L'intensité débité par le générateur est $0.8\;A$
 
3.1) Quels sont les points qui sont considérés comme des nœuds ?
 
3.2) Indiquer le sens du courant dans chaque branche
 
Déterminer les valeurs des intensités qui traversent les lampes $L_{2}\;,\ L_{3}\ $ et $\ L_{4}$
 
4) On branche un voltmètre aux bornes de la lampe $L_{1}$, il indique une tension de valeur $4\;V$
 
4.1) Quelle tension indique-t-il $U_{_{AB}}\ $ ou $\ U_{_{BA}}\ ?$ 
 
Schématiser le voltmètre aux bornes de la lampe $L_{1}.$
 
4.2) Sachant que $U_{_{MD}}=1\;V$, déterminer $U_{_{ME}}$
 

Exercice 10

Soit le montage suivant :

 

 
$E=10\;V\;;\ U_{1}=6\;V\;;\ I_{1}=0.1\;A\;;\ I_{2}=30\;mA$
 
1) Établir l'équation du nœud $C.$
 
2) En déduire l'expression de $I_{3}$ en fonction de $I_{1}\ $ et $\ I_{2}.$
 
3) Calculer $I_{3}.$
 
4) Établir l'équation de la maille $(ABCFA).$
 
5) En déduire l'expression de la tension $U_{2}.$
 
6) Calculer $U_{2}.$
 
7) Établir l'équation de la maille $(CDEFC).$
 
8) En déduire l'expression de $U_{3}.$
 
9) Calculer $U_{3}.$
 
10) Vérification de la loi des mailles
 
Établir l'expression de la maille $(ABDEA)$ et montrer que $E=U_{1}+U_{3}.$
 
11) Faire l'application numérique. La loi des mailles est-elle vérifiée ?
 

Exercice 11

Soit le réseau représenté à la figure ci-dessous, comportant un générateur de courant continu. 
 
On mesure les tensions suivantes :
$$U_{_{AB}}=22\;V\;;\ U_{_{BC}}=10\;V\;;\ U_{_{BE}}=6\;V\;;\ U_{_{ED}}=3\;V$$
 
1) Calculer les tensions $U_{_{AE}}\;;\ U_{_{DA}}\;;\ U_{_{CD}}\;;\ U_{_{CE}}\ $ et $\ U_{_{PN}}$
 
2) Dans quel sens le courant circule-t-il dans chaque branche ? (Faire le circuit)
 
3) Lorsqu'on mesure les intensités des courants qui aboutissent au nœud $E$, on trouve que ceux qui arrivent ont la même intensité $I=4\;A.$ En déduire les valeurs des intensités des courants dans les branches $AE\;;\ BE\ $ et $\ DE.$
 
4) L'intensité du courant qui traverse le générateur est $I_{0}=14\;A$, celle dans la branche AB est égale à $5\;A.$
 
En déduire les intensités des courants dans les autres branches du réseau.

 

 

Exercice 12

Soit le circuit électrique ci-dessous.

 

 
On donne : $U_{_{PA}}=2\;V\;;\ U_{_{AC}}=10\;V\ $ et $\ U_{_{AB}}=2U_{_{PA}}.$
 
1) Représenter, par une flèche sur le circuit les tensions suivantes : $U_{_{DE}}\;;\ U_{_{CB}}\ $ et $\ U_{_{CN}}.$ 
 
Donner le signe de chacune de ces tensions.
 
2) Énoncer la loi des mailles.
 
On branche un voltmètre à aiguille entre les bornes du générateur pour mesurer la tension $U_{_{PN}}.$ 
 
Représenter ce voltmètre sur le circuit en indiquant ses deux bornes.
 
3) Le calibre du voltmètre étant fixé à $30\;V$ et l'aiguille s'arrête devant la graduation 14 sur l'échelle 30.
 
Calculer la valeur de $U_{_{PN}}.$ En déduire celle de $U_{_{NP}}.$
 
4) Calculer les valeurs des tensions $U_{_{DE}}\;;\ U_{_{CB}}\ $ et $\ U_{_{CN}}.$
 

Exercice 13

Soit le circuit représenté ci-dessous. Il comporte un générateur et plusieurs lampes. Seules les lampes $(L_{6})\ $ et $\ (L_{7})$ sont identiques.
 
On donne : $I_{1}=0.1\;A\ $ et $\ I_{4}=20\;mA.$
 
$U_{_{AB}}=4\;V\;;\ U_{_{CB}}=-2\;V\;;\ U_{_{GD}}=7\;V\;;\ U_{_{ED}}=-1\;V\ $ et $\ U_{_{GF}}=10\;V.$

 

 
1) Indiquer le sens du courant dans chaque branche du circuit.
 
2) Comparer, en justifiant votre réponse, les valeurs de $I_{2}\ $ et $\ I_{4}$
 
3) Écrire la loi des nœuds au nœud $A.$
 
4) En déduire la valeur de $I_{3}.$
 
5) Indiquer sur le schéma du circuit l'emplacement de l'ampèremètre pour mesurer l'intensité $I_{3}.$
 
6) Calculer $I_{5}\;,\ I_{6}\ $ et $I_{7}.$
 
7) Représenter les tensions $U_{_{AB}}\ $ et $\ U_{_{CB}}.$
 
8) Quelle est la valeur de la tension $U_{_{CD}}\ ?$
 
9) Écrire la loi des mailles dans la maille $ABCDA.$
 
10) Calculer la tension $U_{_{AD}}$ et déduire $U_{_{GA}}.$
 
11) Représenter, sur le schéma du circuit, le branchement du voltmètre qui permet de mesurer la tension $U_{_{GA}}.$
 
12) Comparer, en justifiant votre réponse, les tensions $U_{_{EF}}\ $ et $\ U_{_{HF}}.$
 
13) Déterminer les valeurs des tensions $U_{_{EF}}\ $ et $\ U_{_{HF}}.$
 

Exercice 14

On réalise le montage ci-dessous :

 

 
1) On choisit comme masse dans le circuit le point B. On y relie la borne $COM$ d'un voltmètre.
 
L'autre borne du voltmètre est successivement placée en $A\;,\ C\ $ et $\ D.$
 
On lit alors respectivement sur le voltmètre $15\;V\;,\ 12\;V\ $ et $\ 3\;V.$
 
En déduire les potentiels des points $A\;,\ B\;,\ C\;,\ D$ et la valeur de la tension $U_{_{AD}}.$
 
2) Sur le même circuit, on choisit maintenant le point $C$ comme masse. On y relie la borne $COM$ d'un voltmètre.
 
L'autre borne du voltmètre est successivement placée en $A\;,\ B\;,\ D$
 
On lit alors respectivement sur le voltmètre $3\;V\;,\ -12\;V\ $ et $\ -9\;V.$
 
En déduire les potentiels des points $A\;,\ B\;,\ C\;,\ D$ et la valeur de la tension $U_{_{AD}}.$
 
3) Compléter le tableau récapitulatif :
$$\begin{array}{|l|c|c|c|}\hline&V_{_{A}}(V)&V_{_{D}}(V)&U_{_{AD}}(V)\\ \hline 1^{\text{ère}}\text{ expérience avec masse en } B&&&\\ \hline 2^{\text{ème}}\text{ expérience avec masse en } C&&&\\ \hline\end{array}$$
 
Rédiger votre conclusion
 

Exercice 15

 

 
Sachant que les 3 dipôles rectangulaires ne sont pas des générateurs, calculer les tensions demandées sur les schémas 1 et 2.
 

Exercice 16

 

 
Un générateur maintient entre ses bornes une tension constante $U_{_{PN}}=6.0\;V$ 
 
L'interrupteur étant fermé on mesure : $U_{_{PA}}=2.8\;V\ $ et $\ U_{_{MS}}=1.3\;V$
 
1) Préciser sur le schéma le mode de branchement du voltmètre dans le circuit pour les tensions ci-dessus. Indiquer la borne $COM.$
 
2) Le multimètre comporte plusieurs calibres. Quel est le calibre le mieux adapté à la mesure de $U_{_{MS}}\ ?$
 
a) $20\;V$
 
b) $200\;mV$
 
c) $2\;V$
 
3) Représenter la flèche correspondant à la tension $U_{_{PA}}.$
 
4) Déterminer la tension aux bornes du dipôle $D_{4}.$
 
5) Quelles sont les tensions aux bornes des dipôles $D_{2}\ $ et $\ D_{3}\ ?$
 

Exercice 17

La tension aux bornes du générateur est 6 volts.

 

 
a) Quelle est la tension aux bornes de $L_{3}\ ?$
 
b) La tension aux bornes de $L_{2}$ est $1.5\;V$ Quelle est la tension aux bornes de $L_{1}\ ?$
 
c) On enlève $L_{3}$ les tensions aux bornes de $L_{1}\ $ et $\ L_{2}$ changent-elles ?
 
d) On enlève $L_{1}$, quelle sera la tension aux bornes $L_{3}\ ?$

$\begin{array}{c}\blacktriangleright\,\boxed{\text{Correction des exercices}}\end{array}$

 

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simple

LA CORRECTION DE L'EXERCICE 13 SVP

Exercice 5

J'ai besoin de ce exercer pour m'exercer

Pour moi c'est très intéressant

Je suis intéressé par ces exercices.

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