Les circuits électriques : série et dérivation
Découvre les deux façons principales de brancher des dipôles dans un circuit électrique et leurs conséquences sur le fonctionnement des appareils.
Objectifs de la leçon
- Distinguer un montage en série d'un montage en dérivation.
- Connaître les propriétés de chaque type de montage.
- Savoir schématiser correctement ces deux types de circuits.
Pourquoi les guirlandes de Noël s'éteignent-elles toutes si une seule ampoule grille ? La réponse se trouve dans le type de circuit utilisé !
Dans un circuit électrique, on peut brancher les dipôles (comme les lampes, les moteurs) de différentes manières. Les deux montages fondamentaux sont le montage en série et le montage en dérivation. Le choix du montage a un impact direct sur le fonctionnement du circuit.
1. Le circuit en série
Dans un montage en série, les dipôles sont branchés les uns à la suite des autres sur une seule boucle. Le courant électrique n'a qu'un seul chemin possible pour circuler.
Exemple :
Une guirlande d'ampoules classique où les ampoules sont alignées sur un seul fil.
Dans un circuit en série, tous les dipôles fonctionnent ensemble. L'interrupteur unique commande l'ensemble du circuit.
Propriétés principales : L'intensité du courant est la même en tout point du circuit. Si on ajoute une lampe, l'éclat de chaque lampe diminue car la pile doit fournir de l'énergie à plus de dipôles.
2. Le circuit en dérivation (ou parallèle)
Dans un montage en dérivation, les dipôles sont branchés sur des boucles séparées, partant et revenant aux bornes du générateur. Le courant électrique se divise pour emprunter plusieurs chemins.
Exemple :
L'installation électrique d'une maison : chaque prise ou lampe fonctionne indépendamment des autres.
Chaque boucle de dérivation forme un circuit indépendant. On peut placer un interrupteur sur chaque bouche pour commander un dipôle précisément.
Propriétés principales : La tension aux bornes de chaque branche de dérivation est la même que celle du générateur. L'éclat d'une lampe ne dépend pas de l'ajout ou de la suppression d'une autre lampe sur une autre branche.
3. Comparaison et schématisation
Il est essentiel de savoir reconnaître et dessiner les schémas normalisés de ces deux montages. Un bon schéma utilise les symboles normalisés et des traits droits pour les fils de connexion.
Résumé des différences : En série, un seul chemin pour le courant, tous les dipôles dépendent les uns des autres. En dérivation, plusieurs chemins, les dipôles fonctionnent de manière indépendante.
À retenir
- Un circuit en série : les dipôles sont alignés sur une seule boucle. Si un dipôle est défectueux, tout le circuit est ouvert.
- Un circuit en dérivation : les dipôles sont sur des boucles séparées. Ils peuvent fonctionner indépendamment les uns des autres.
- Le schéma d'un circuit doit toujours être tracé à la règle avec les symboles normalisés.
Fiche de révision
Circuit en série
Circuit en dérivation
Schéma
Questions fréquentes
Comment reconnaître un montage en série sur un schéma ?
Sur le schéma, tu suis le trajet du fil depuis une borne de la pile. Si tu peux passer par tous les dipôles, l'un après l'autre, sans jamais rencontrer de 'carrefour' (nœud), c'est un montage en série.
Pourquoi utilise-t-on des circuits en dérivation dans les habitations ?
Pour que chaque appareil (lampe, télévision, frigo) puisse être allumé ou éteint indépendamment des autres. Cela permet aussi de brancher plusieurs appareils sans que leur fonctionnement ne s'affaiblisse.
Que se passe-t-il si on ajoute une lampe dans un circuit en série ?
L'éclat de chaque lampe diminue. La pile doit partager son énergie entre plus de dipôles, donc chacun reçoit moins d'énergie.
