Ressources · 4ᵉ · Physique
Circuits électriques : série, dérivation et lois
Reconnaître un circuit en série ou en dérivation, avec ses nœuds et ses branches ; prévoir ce qui fonctionne quand on coupe une branche ; lois de l’intensité et de la tension en série et en dérivation, circuit mixte ; court-circuit dans un circuit à plusieurs branches
À propos de cette page
Les 36 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile ★ — 12 questions
Dans un circuit en série, le courant…
- A. n’a qu’un seul chemin
- B. a plusieurs chemins possibles
- C. s’arrête après chaque lampe
- D. change de sens à chaque dipôle
Réponse
A. n’a qu’un seul chemin — En série, une seule boucle : le courant n’a qu’un chemin.
Sur un schéma, un nœud se repère par…
- A. un coin où le fil tourne à angle droit
- B. un gros point où se rejoignent au moins trois fils
- C. le trait long de la pile
- D. un cercle barré d’une croix
Réponse
B. un gros point où se rejoignent au moins trois fils — Un nœud relie au moins trois fils ; un coin n’en relie que deux.
Deux lampes en dérivation sont branchées…
- A. l’une derrière l’autre sur la même branche
- B. toujours sur le fil du haut du schéma
- C. entre les deux mêmes nœuds
- D. sans aucun nœud entre elles
Réponse
C. entre les deux mêmes nœuds — En dérivation : chacune sur sa branche, entre les deux mêmes nœuds.
Dans un circuit en dérivation, on dévisse la lampe d’une branche dérivée. Les lampes des autres branches…
- A. s’éteignent toutes
- B. brillent beaucoup plus fort
- C. se mettent à clignoter
- D. restent allumées
Réponse
D. restent allumées — Chaque branche dérivée forme sa propre boucle avec la pile.
La loi d’unicité de l’intensité concerne…
- A. les circuits en série
- B. les nœuds d’un circuit
- C. la tension en dérivation
- D. les courts-circuits
Réponse
A. les circuits en série — En série, l’intensité est la même en tout point.
En dérivation, l’intensité dans la branche principale est…
- A. la même que dans chaque branche
- B. la somme des intensités des branches dérivées
- C. toujours égale à zéro
- D. la différence des intensités dérivées
Réponse
B. la somme des intensités des branches dérivées — C’est la loi d’additivité des intensités : I = I₁ + I₂.
Dans un circuit en série, la tension du générateur est…
- A. égale à celle de chaque récepteur
- B. toujours égale à zéro
- C. égale à la somme des tensions des récepteurs
- D. plus petite que celle de chaque récepteur
Réponse
C. égale à la somme des tensions des récepteurs — Loi d’additivité des tensions : U = U₁ + U₂.
Deux dipôles branchés en dérivation ont toujours…
- A. la même intensité qui les traverse
- B. le même éclat, quelle que soit la lampe
- C. la même résistance électrique
- D. la même tension à leurs bornes
Réponse
D. la même tension à leurs bornes — Loi d’unicité des tensions : même tension entre les deux mêmes nœuds.
Un dipôle court-circuité par un fil a, à ses bornes, une tension…
- A. nulle
- B. égale à celle de la pile
- C. plus grande qu’avant
- D. qui change de signe
Réponse
A. nulle — Le fil impose la même tension aux deux bornes : 0 V.
Le fusible d’une installation se place…
- A. en dérivation sur chaque lampe
- B. dans la branche principale, en série
- C. aux bornes de la pile
- D. sur n’importe quel fil
Réponse
B. dans la branche principale, en série — Dans la branche principale, il est traversé par le courant de toutes les branches.
Un circuit comporte deux nœuds et trois branches. C’est un circuit…
- A. en série
- B. ouvert
- C. avec des dérivations
- D. en court-circuit
Réponse
C. avec des dérivations — Des nœuds et plusieurs branches : il y a des dérivations.
La loi des nœuds est un autre nom de la loi…
- A. d’unicité de l’intensité en série
- B. d’additivité des tensions
- C. d’unicité des tensions
- D. d’additivité des intensités
Réponse
D. d’additivité des intensités — À un nœud, ce qui arrive repart : dans la branche principale, I = I₁ + I₂. C’est la loi d’additivité des intensités.
Niveau moyen ★★ — 12 questions
Branche principale : 0,84 A ; branche 1 : 0,51 A. Branche 2 :
- A. 0,33 A
- B. 1,35 A
- C. 0,84 A
- D. 0,51 A
Réponse
A. 0,33 A — 0,84 − 0,51 = 0,33 A (loi d’additivité).
Trois branches dérivées : 150 mA, 0,2 A et 50 mA. Le générateur débite :
- A. 200,2 mA
- B. 400 mA
- C. 0,4 mA
- D. 205 mA
Réponse
B. 400 mA — 150 + 200 + 50 = 400 mA : on convertit avant d’additionner.
Un résistor et un moteur sont en série sur un générateur de 10 V ; le moteur reçoit 5,8 V. Le résistor reçoit :
- A. 15,8 V
- B. 10 V
- C. 4,2 V
- D. 5,8 V
Réponse
C. 4,2 V — Additivité des tensions en série : 10 − 5,8 = 4,2 V.
Pile de 9 V ; L1, dans la branche principale, reçoit 2,5 V ; sur l’une des branches dérivées, deux lampes identiques sont en série. Chacune reçoit :
- A. 6,5 V
- B. 4,5 V
- C. 2,25 V
- D. 3,25 V
Réponse
D. 3,25 V — Le bloc en dérivation reçoit 9 − 2,5 = 6,5 V ; les deux lampes identiques de la branche se le partagent : 6,5 ÷ 2 = 3,25 V.
Deux lampes différentes en série sur une pile de 6 V reçoivent…
- A. deux tensions dont la somme fait 6 V
- B. 3 V chacune, obligatoirement
- C. 6 V chacune
- D. deux tensions dont la somme fait 12 V
Réponse
A. deux tensions dont la somme fait 6 V — Additivité : U₁ + U₂ = 6 V, mais U₁ ≠ U₂ si les lampes diffèrent.
Sur une branche dérivée, une lampe L2 et un moteur sont en série ; L2 est traversée par 0,14 A. Le moteur est traversé par :
- A. 0,07 A
- B. 0,14 A
- C. 0,28 A
- D. 0 A
Réponse
B. 0,14 A — Le long d’une même branche, l’intensité est la même en tout point : 0,14 A.
Une pile alimente trois branches dérivées, sans récepteur dans la branche principale. Combien de boucles passent par la pile ?
- A. une seule
- B. deux
- C. trois
- D. quatre
Réponse
C. trois — Chaque branche dérivée forme une boucle avec la branche principale : trois branches, trois boucles.
Une lampe est traversée par 0,045 A. En milliampères, cela fait :
- A. 4,5 mA
- B. 450 mA
- C. 45 A
- D. 45 mA
Réponse
D. 45 mA — 1 A = 1 000 mA : 0,045 × 1 000 = 45 mA.
Un moteur et une lampe sont en dérivation sur un générateur de 6 V. Tension aux bornes du moteur :
- A. 6 V
- B. 3 V
- C. 12 V
- D. 0 V
Réponse
A. 6 V — Unicité des tensions : chaque branche a la tension du générateur.
Générateur de 12 V ; un résistor dans la branche principale reçoit 4,6 V ; deux lampes sont branchées en dérivation après lui. Tension aux bornes de chaque lampe :
- A. 12 V
- B. 7,4 V
- C. 4,6 V
- D. 3,7 V
Réponse
B. 7,4 V — 12 − 4,6 = 7,4 V, et U(L2) = U(L1).
Branche principale : 1,4 A ; sur trois branches dérivées, deux sont traversées par 0,35 A et 0,62 A. La troisième est traversée par :
- A. 2,37 A
- B. 0,97 A
- C. 0,43 A
- D. 1,05 A
Réponse
C. 0,43 A — Loi d’additivité : 1,4 − 0,35 − 0,62 = 0,43 A.
Sur une multiprise fonctionnent une lampe (0,2 A), un ordinateur (450 mA) et une enceinte (0,15 A). Le câble de la multiprise est traversé par :
- A. 450,35 mA
- B. 0,6 A
- C. 0,35 A
- D. 0,8 A
Réponse
D. 0,8 A — Appareils en dérivation : on convertit, puis 200 + 450 + 150 = 800 mA, soit 0,8 A.
Niveau difficile ★★★ — 12 questions
Un élève dit : « après la lampe, l’ampèremètre indiquera moins, car la lampe use du courant ». Il a tort, car…
- A. l’intensité est la même en tout point de la boucle
- B. l’intensité augmente après chaque récepteur
- C. le courant ne traverse pas la lampe, il la contourne
- D. l’ampèremètre ne mesure que la tension
Réponse
A. l’intensité est la même en tout point de la boucle — Loi d’unicité : le courant ne « s’use » pas, il a la même intensité avant et après chaque récepteur.
Trois lampes sont en dérivation sur une pile, sans récepteur dans la branche principale. Un fil relie les deux bornes de L3. Que se passe-t-il ?
- A. seule L3 s’éteint, L1 et L2 gardent leur éclat
- B. les trois s’éteignent : la pile est en court-circuit
- C. L3 s’éteint ; L1 et L2 reçoivent toute la tension et brillent plus fort
- D. rien ne change, car le fil ne touche que L3
Réponse
B. les trois s’éteignent : la pile est en court-circuit — Le fil relie les deux nœuds : toutes les branches sont court-circuitées, et la pile aussi.
Deux lampes en série sur 6 V ; L1 brille et l’on mesure U(L1) = 6 V et U(L2) = 0 V. On peut en déduire que…
- A. L1 est court-circuitée
- B. la pile est usée
- C. L2 est court-circuitée
- D. L2 est grillée
Réponse
C. L2 est court-circuitée — Du courant passe (L1 brille) et L2 a 0 V à ses bornes : un fil la court-circuite.
Sur un circuit à deux branches, une DEL est montée à l’envers, avec son résistor, sur la branche de L2. La lampe L1, sur l’autre branche…
- A. s’éteint aussi
- B. clignote
- C. brille plus fort
- D. brille normalement
Réponse
D. brille normalement — La DEL bloque le courant de sa seule branche ; la branche de L1 forme toujours une boucle avec la pile.
Un circuit comporte deux nœuds. Combien de branches compte-t-il, au minimum ?
- A. trois
- B. une
- C. deux
- D. quatre
Réponse
A. trois — Chaque nœud relie au moins trois fils : entre les deux nœuds partent donc au moins trois branches, la principale et deux branches dérivées.
Pourquoi une lampe brille-t-elle moins quand on ajoute en série une deuxième lampe identique ?
- A. l’intensité s’use dans la première lampe
- B. elle ne reçoit plus que la moitié de la tension
- C. le courant change de sens
- D. la pile se vide d’un coup
Réponse
B. elle ne reçoit plus que la moitié de la tension — Additivité : les deux lampes identiques se partagent la tension.
Quelle mesure vérifie l’unicité de l’intensité dans un circuit en série ?
- A. mesurer la tension avant et après la lampe
- B. mesurer la tension de la pile
- C. comparer l’intensité en deux points de la boucle
- D. compter les nœuds du circuit
Réponse
C. comparer l’intensité en deux points de la boucle — On compare les intensités mesurées en des points différents de la boucle.
Un interrupteur est placé sur la branche de L2, en dérivation avec L1. On l’ouvre. L’intensité dans la branche principale…
- A. augmente
- B. reste la même
- C. devient nulle
- D. diminue
Réponse
D. diminue — Il ne reste plus que l’intensité de la branche de L1 à additionner.
L1 est dans la branche principale, L2 et le moteur sur deux branches dérivées. On dévisse L2. L1…
- A. brille moins fort
- B. brille plus fort
- C. s’éteint
- D. brille autant
Réponse
A. brille moins fort — Il ne reste qu’une branche dérivée : le courant de la branche principale diminue, L1 reçoit moins de tension.
Pourquoi les fils d’une multiprise trop chargée chauffent-ils ?
- A. la tension s’additionne à chaque appareil
- B. chaque appareil ajoute son intensité dans le câble commun
- C. les appareils y sont branchés en série
- D. le courant s’use dans la multiprise
Réponse
B. chaque appareil ajoute son intensité dans le câble commun — Les appareils sont en dérivation : le câble porte la somme de leurs intensités.
Une lampe de chevet et un plafonnier sont branchés en dérivation sur le secteur. On allume le plafonnier. La lampe de chevet…
- A. brille moins fort
- B. s’éteint
- C. garde le même éclat
- D. brille plus fort
Réponse
C. garde le même éclat — En dérivation sur le secteur, chaque appareil garde la tension de 230 V : allumer le plafonnier ne change pas l’éclat de la lampe de chevet.
Branche principale : 0,9 A. Un élève note 0,5 A dans chacune des deux branches dérivées. Que conclure ?
- A. la loi des nœuds ne marche pas ici
- B. le courant s’est usé dans les lampes
- C. les lampes sont en série
- D. au moins une mesure est fausse
Réponse
D. au moins une mesure est fausse — Loi d’additivité : 0,5 + 0,5 = 1 A, pas 0,9 A. Les mesures ne respectent pas la loi : l’une au moins est fausse.
Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.
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