Signaux et capteurs

1. Quel appareil mesure l'intensité du courant ? Comment le branche-t-on dans un circuit ?
2. Quel appareil mesure la tension d'un dipôle ? Comment le branche-t-on ?
3. Quelle est l'unité d'une intensité ? d'une tension ? d'une résistance ?

Pour chaque schéma ci-dessous, écris la relation liant les intensités des courants au nœud, puis calcule l'intensité manquante $i_3$.

Une résistance $R = 330\ \Omega$ est traversée par un courant électrique d'intensité $I = 1{,}0 \times 10^{-3}\ \text{A}$. Déterminer la valeur de la tension $U_{AB}$ aux bornes de la résistance.

Un montage comprend les dipôles suivants :

• une lampe traversée par 0,120 A ;
• une pile traversée par 0,300 A ;
• une résistance traversée par 0,180 A ;
• un moteur traversé par 0,180 A.

Faire le schéma du montage et justifier la réponse.

On veut vérifier numériquement les lois des nœuds et des mailles dans un circuit avec un générateur, deux branches dérivées, et plusieurs dipôles par branche.

Les données sont déjà saisies dans l'éditeur ci-dessous.

1. Écrire une fonction loi_des_noeuds(i_total, branches) qui renvoie True si la loi des nœuds est vérifiée (somme des branches = i_total à 1 % près) et False sinon.
2. Écrire une fonction loi_d_ohm(R, I) qui renvoie $U = R \times I$.
3. Écrire une fonction loi_des_mailles(tensions_g, tensions_d) qui renvoie True si la tension aux bornes du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes des récepteurs de la maille (à 1 % près).
4. Vérifier la loi des nœuds avec les données et afficher le résultat.

Astuce : pour comparer deux flottants à 1 % près, utilise abs(a - b) <= 0.01 * max(abs(a), abs(b)).

Soit la maille ABCD ci-dessous, parcourue par des dipôles 1, 2, 3, 4. Sachant que $U_1 = 1{,}6\ \text{V}$, $U_2 = 2{,}2\ \text{V}$ et $U_3 = 9{,}0\ \text{V}$, exprimer puis calculer la valeur de $U_4$.

On a réalisé le montage d'une pile associée en série avec une lampe. On a tracé sur un même graphique U(I) les caractéristiques de la pile et de la lampe.

1. Déterminer graphiquement le point de fonctionnement du circuit.
2. Justifier pourquoi c'est ce couple (I, U) qui s'installe en pratique dans le circuit.

Un générateur de tension $U_G = 12\ \text{V}$ alimente deux lampes L₁ et L₂, respectivement protégées par des résistances $R_1 = 17\ \Omega$ et $R_2 = 43\ \Omega$, dans deux branches dérivées.

On mesure :$\ U_{R_2} = 8{,}5\ \text{V}$ aux bornes de R₂, et les intensités $I_1 = 350\ \text{mA}$ et $I_2 = 0{,}20\ \text{A}$ dans les deux branches dérivées.

1. Calculer l'intensité $I_G$ du courant délivré par le générateur.
2. Calculer la tension $U_{L_2}$ aux bornes de L₂.
3. Calculer la tension $U_{R_1}$ aux bornes de R₁.
4. Calculer la tension $U_{L_1}$ aux bornes de L₁.