Courant et Puissance dans un Circuit
Comprendre le Courant et Puissance dans un Circuit
Dans une salle de classe, un enseignant souhaite démontrer comment les interrupteurs contrôlent le flux d’électricité dans un circuit.
Pour cela, il utilise un circuit simple comprenant une batterie, deux ampoules (Ampoule A et Ampoule B) et deux interrupteurs (Interrupteur 1 et Interrupteur 2).
Les ampoules sont connectées en parallèle, et chaque interrupteur contrôle une des ampoules.
Données
- La tension de la batterie est de 9 volts.
- La résistance de l’Ampoule A est de 18 ohms.
- La résistance de l’Ampoule B est de 36 ohms.
- Interrupteur 1 contrôle l’Ampoule A.
- Interrupteur 2 contrôle l’Ampoule B.
Questions:
1. Calcul de l’intensité du courant pour chaque ampoule : Calculez l’intensité du courant qui traverse chaque ampoule lorsque les deux interrupteurs sont fermés (ON).
2. Effet de l’ouverture d’un interrupteur : Que se passe-t-il si l’Interrupteur 1 est ouvert (OFF) et l’Interrupteur 2 est fermé (ON)? Calculez la nouvelle intensité du courant qui traverse l’Ampoule B.
3. Puissance dissipée par chaque ampoule : Calculez la puissance dissipée par chaque ampoule lorsque les deux interrupteurs sont fermés (ON).
Correction : Courant et Puissance dans un Circuit
1. Calcul du courant pour chaque ampoule quand les deux interrupteurs sont fermés (ON)
Ampoule A :
- Résistance de l’ampoule A : \(18\, \Omega\)
- Intensité du courant calculée par la loi d’Ohm \(I = \frac{V}{R}\) :
\[ I_A = \frac{9\, \text{volts}}{18\, \Omega} \] \[ I_A = 0.5\, \text{ampères} \]
Ampoule B :
- Résistance de l’ampoule B : \(36\, \Omega\)
- Intensité du courant :
\[ I_B = \frac{9\, \text{volts}}{36\, \Omega} \] \[ I_B = 0.25\, \text{ampères} \]
2. Calcul du courant pour l’Ampoule B quand l’Interrupteur 1 est ouvert (OFF) et l’Interrupteur 2 est fermé (ON)
L’intensité du courant pour l’Ampoule B reste inchangée à \(0.25\, \text{ampères}\), car l’état de l’Interrupteur 1 n’affecte que l’Ampoule A.
3. Calcul de la puissance dissipée par chaque ampoule lorsque les deux interrupteurs sont fermés (ON)
Puissance dissipée par l’Ampoule A :
\[ P_A = V \times I_A \] \[ P_A = 9\, \text{volts} \times 0.5\, \text{ampères} \] \[ P_A = 4.5\, \text{watts} \]
Puissance dissipée par l’Ampoule B :
\[ P_B = V \times I_B \] \[ P_B = 9\, \text{volts} \times 0.25\, \text{ampères} \] \[ P_B = 2.25\, \text{watts} \]
Courant et Puissance dans un Circuit
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