Programme

Sciences de l'ingénieur (Spé) — Électricité

Lois fondamentales de l'électricité

Loi d'Ohm, lois des mailles et des nœuds, puissance et énergie électrique

Résumé synthétiqueFiche en 4 sectionsQuiz de 10 questionsGratuit, sans pub

Résumé

Les lois fondamentales de l'électricité sont essentielles pour analyser les circuits des systèmes techniques. La loi d'Ohm relie tension, courant et résistance : U = R × I, par exemple une résistance de 100 Ω traversée par un courant de 0,05 A présente une tension de 5 V à ses bornes. La loi des nœuds (loi de Kirchhoff) stipule que la somme des courants entrants dans un nœud est égale à la somme des courants sortants : si 2 A arrivent et se séparent, on peut avoir 1,2 A et 0,8 A dans les deux branches. La loi des mailles indique que la somme algébrique des tensions le long d'une boucle fermée est nulle. La puissance dissipée par un dipôle est P = U × I, et pour une résistance P = R × I² = U²/R. L'énergie consommée est E = P × t, exprimée en Joules ou en kilowattheures pour les factures d'électricité.

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Questions fréquentes

Les points clés à retenir sur Lois fondamentales de l'électricité, extraits du quiz de révision.

Quelle est la tension aux bornes d'une résistance de 220 Ω traversée par 50 mA ?
Réponse :
$11\ \mathrm{V}$
$U = R \times I = 220 \times 0{,}050 = 11\ \mathrm{V}$. Attention à convertir $50\ \mathrm{mA}$ en $0{,}050\ \mathrm{A}$ avant le calcul.
Deux résistances de 100 Ω et 200 Ω sont en série. Quelle est la résistance équivalente ?
Réponse :
$300\ \Omega$
En série, les résistances s'additionnent : $R_{\mathrm{eq}} = R_1 + R_2 = 100 + 200 = 300\ \Omega$.
Deux résistances de 100 Ω sont en parallèle. Quelle est la résistance équivalente ?
Réponse :
$50\ \Omega$
En parallèle : $R_{\mathrm{eq}} = \dfrac{100 \times 100}{100 + 100} = \dfrac{10\,000}{200} = 50\ \Omega$. Pour deux résistances identiques, $R_{\mathrm{eq}} = \dfrac{R}{2}$.
Que dit la loi des nœuds ?
Réponse :
La somme des courants entrants égale la somme des courants sortants
La loi des nœuds de Kirchhoff : en tout nœud, la somme des courants qui arrivent est égale à la somme des courants qui partent (conservation de la charge).