Fiche de ré : Circuits électriques en série et en dérivation

1. 📌 L'essentiel

• La tension se divise en série : U_total = U₁ + U₂ + ... +ₙ
• L'intensité est constante en série : I_total = I₁ = I₂ = ... = Iₙ
• La tension est identique en dérivation : U_total = U₁ = U₂ = ... = Uₙ
• L'intensité se divise en dérivation selon la résistance : I_total = I₁ + I₂ + ... + Iₙ
• La loi d’unicité : I constante en circuit en série
• La loi d’additivité : U totale = somme des U aux dipôles en série
• La puissance électrique : P = U × I
• La résistance d’un dipôle : R = U / I
• La dissipation thermique (loi de Joule) : P = R × I²
• La compréhension permet de prévoir la répartition de l’énergie électrique dans un circuit

2. 🧩 Structures & Composants clés

• Générateur (source de tension) — fournit l’énergie électrique au circuit
• Résistances (dipôles résistifs) — limitent ou divisent le courant
• Ampèremètre — mesure l’intensité, placé en série
• Voltmètre — mesure la tension, placé en dérivation
• Circuit en série — composants connectés bout à bout, même courant
• Circuit en dérivation (parallèle) — composants connectés aux mêmes points, même tension

3. 🔬 Fonctions, Mécanismes & Relations

• En circuit en série :
  • I constante, U divisée
  • U_total = U₁ + U₂ + ... + Uₙ
  • La puissance dissipée dépend de R et I
• En circuit en dérivation :
  • U constante, I répartie selon R
  • I_total = I₁ + I₂ + ... + Iₙ
  • La puissance dissipée dans chaque dipôle : P = R × I²
• La loi d’Ohm : R = U / I
• La dissipation thermique : P = R × I²
• La répartition de l’énergie dépend de la configuration du circuit

4. Tableau comparatif

5. 🗂️ Diagramme Hiérarchique ASCII

Circuit électrique
 ├─ Source (Générateur)
 ├─ Circuit en série
 │    ├─ Dipôles (résistances, lampes)
 │    └─ Loi : I constante, U divisée
 └─ Circuit en dérivation (parallèle)
      ├─ Branches parallèles
      ├─ U identique
      └─ I répartie selon R

6. ⚠️ Pièges & Confusions fréquentes

• Confondre tension et courant : U se divise en série, I en dérivation
• Oublier que l’ampèremètre doit être en série
• Placer le voltmètre en série, ce qui fausse la mesure
• Confondre résistance équivalente en série et en parallèle
• Croire que la puissance est la même dans tous les dipôles
• Négliger la loi d’additivité en série
• Oublier que la tension est la même en dérivation
• Confondre circuit en série et en parallèle lors de l’analyse

7. ✅ Checklist Examen Final

• Savoir différencier circuit en série et en dérivation
• Connaître les lois d’unicité et d’additivité
• Savoir mesurer tension et courant avec les instruments appropriés
• Calculer la résistance, la puissance et la dissipation thermique
• Être capable d’établir un schéma simple en ASCII
• Comprendre la répartition de l’énergie électrique dans chaque configuration
• Maîtriser la formule P = U × I et R = U / I
• Identifier la configuration du circuit à partir d’un schéma
• Savoir appliquer la loi de Joule pour la dissipation thermique
• Prévoir la distribution de tension et courant dans un circuit donné