Les piles

La première pile a été inventée par l’Italien Volta en 1800. Elle était constituée d’un empilement de rondelles de cuivre, de drap mouillé d’eau acidulée, et de zinc. Les piles actuelles, appelées piles sèches, sont du type Leclanché. Une photopile convertit de l’énergie lumineuse en énergie électrique.

Le circuit électrique

▶ Composition d’un circuit

Un circuit électrique est constitué par une chaîne fermée d’éléments (les dipôles) conducteurs (fils de connexion, interrupteurs...) comprenant au moins un générateur (pile, batterie...) qui produit le courant, et par différents récepteurs (lampes, moteurs...) qui l’utilisent.

Deux dipôles peuvent être reliés l’un à la suite de l’autre (on dit qu’ils sont branchés en série), ou reliés l’un à l’autre par leurs deux bornes (on dit qu’ils sont branchés en dérivation ou en parallèle).

▶ Représentation d’un circuit

On schématise un circuit électrique en représentant chaque dipôle qui le constitue par un symbole normalisé.

▶ Le courant électrique

Dans un circuit électrique fermé, composé de conducteurs métalliques, le courant est constitué par un déplacement d’électrons assuré par le générateur. Si ce générateur est une pile, les charges électriques circulent toutes toujours dans le même sens ; le courant est dit continu.

Les deux grandeurs électriques

▶ L’intensité électrique

L’intensité d’un courant (I) se mesure avec un ampèremètre branché en série dans le circuit. Elle s’exprime en ampères (A) ou en milliampères (1 A = 1 000 mA).

Dans un circuit série, l’intensité est la même partout.

Dans un circuit avec des dérivations, l’intensité qui passe dans la branche principale est égale à la somme des intensités qui passent dans les branches dérivées.

▶ La tension électrique

La tension électrique entre deux points (U) se mesure avec un voltmètre que l’on branche en dérivation avec eux et s’exprime en volts (V).

Dans un circuit série, la tension du générateur se répartit entre les différents dipôles.

Les tensions aux bornes de dipôles branchés en dérivation sont identiques.

▶ La loi d’Ohm

Dans un circuit comprenant une résistance R, plus la valeur de la résistance (exprimée en ohms, Ω) est grande, plus l’intensité du courant est petite. La proportionnalité entre la tension U et l’intensité I est donnée par la relation U = R x I.