+- Note : /25

4^e

Devoir de sciences physiques n°1 (Électricité)

Nom :... Classe : …...

Prénom :... Date : …...

Connaître (C) : .../13 Appliquer (A) : .../6 Raisonner (R) : .../1 Communiquer (Co): ..../3 Expérience (E) : …../2

Le devoir devra être rédigé sur une copie double, et le sujet inséré dans cette copie. Le sujet comporte trois exercices indépendants qui pourront être traité dans l'ordre voulu, ainsi qu'un exercice expérimental à l'appel du professeur. Le barème est donné à titre indicatif.

C A R Co

Exercice 1 : Mesurer une tension électrique (11 points)

1- Quel est le symbole de la tension électrique ?

2-a) Quelle est l'unité de mesure de la tension électrique ? 2-b) Quel est le symbole de cette unité ?

3-a) Avec quel appareil mesure-t-on une tension électrique ? 3-b) Quel est le symbole normalisé de cet appareil ?

4- On veut mesurer la tension aux bornes de cette pile. Représenter les fils de connexion qui relient la pile et le multimètre. (à faire directement sur ce sujet)

5- Sur la pile on peut observer l'inscription 4,5V.

a) Que signifie cette inscription ?

b) Parmi les calibres ci-dessous, entourer celui qui est le mieux adapté a la mesure de la tension de cette pile ? (à faire directement sur ce sujet)

2V 20 V 200 V 600V

c) Que va-t-il se passer si on choisit un calibre plus petit que la valeur que l'on mesure ? 6- Un élève branche le multimètre sur la pile et remarque que l'appareil affiche un signe « - » avant la valeur de la mesure. Quelle erreur a-t-il commise ?

7- On mesure la tension aux bornes d'une lampe a travers laquelle ne circule aucun courant.

Quelle valeur de tension allons nous trouver ?

1/2

Note : /25

V ^COM mA 10A

- +

Exercice 2 :

La tension aux bornes de la pile vaut 4,2V.

On s'intéresse à la tension aux bornes de l'interrupteur.

1- Reproduire ce schéma sur votre copie en y ajoutant le symbole du voltmètre qui mesure la tension aux bornes de l'interrupteur.

2-a) Connaissant la tension aux bornes de la pile en déduire la valeur de la tension aux bornes de l'interrupteur ouvert.

2-b) Y-a-t'il du courant qui traverse l'interrupteur ouvert ?

2-c) Peut-il exister une tension non nulle entre deux points entre lesquels ne circule aucun courant électrique ? Justifier.

Exercice 3 : Les lois des tensions (6 points)

On réalise le circuit électrique schématisé ci-contre : On mesure les tensions aux bornes de la pile et de la lampe et on trouve respectivement :

• Pour la pile UP = 9 V

• Pour la lampe UL = 3,5 V

On notera UK la tension aux bornes de l'interrupteur et UM la tension aux bornes du moteur.

1- S'agit-il d'un circuit en série ou d'un circuit en dérivation ? Justifier votre réponse.

2-a) Écrire en toutes lettres la loi d'additivité des tensions dans un circuit en série.

2-b) En déduire la relation mathématique qui existe entre les tensions UP, UK, UM et UL. 3- a) Que vaut la tension UK aux bornes d'un interrupteur fermé ?

3-b) En utilisant la loi d'additivité des tensions, déterminer la valeur de la tension UM aux bornes du moteur.

Exercice Expérimental : (à l'appel du professeur) (2 points) A l'aide du multimètre, mesurer la tension aux bornes de la pile.

Critères évalués :

• Sélection de la zone de fonctionnement : /0,5

• bornes du multimètre utilisées : /0,5

• Sens de branchement : /0,5

• choix du calibre : /0,5

Rédaction et orthographe : 1 point Soin de la copie : 1 point

2/2 +

+

M