Fiche de révision
Physique

Point de fonctionnement d’un circuit

Brancher un dipôle sur un générateur : à quel courant va-t-il fonctionner ?

www.ndolomath.com
Fiche de révision de Physique : « Point de fonctionnement d’un circuit », proposée par ndolomath.com

Point de fonctionnement d’un circuit

💡 Idée principale : le point de fonctionnement est l’intersection des caractéristiques du générateur et du récepteur. Il donne la tension et l’intensité réelles du circuit.
Étapes résumées
  1. Générateur : U=E−rI.
  2. Récepteur : U=f(I).
  3. Au point de fonctionnement, les deux tensions sont égales.
  4. Méthode graphique ou par calcul (loi de Pouillet).

Méthode graphique

1

Tracer

La caractéristique du générateur.
2

Superposer

Celle du récepteur sur le même graphe.
3

Lire

Les coordonnées du point d’intersection : IP et UP.
Fiche de révision de Physique : « Point de fonctionnement d’un circuit », proposée par ndolomath.com

1. Comprendre : un accord entre deux dipôles

Quand on relie un générateur à un récepteur, le courant et la tension prennent les valeurs qui conviennent aux deux à la fois. Graphiquement, c’est le point où leurs caractéristiques se coupent. Par le calcul, on égale les deux expressions de U : c’est la loi de Pouillet.

Méthode par le calcul

2. Loi de Pouillet

I=∑E−∑E′∑R

Valable pour un circuit série comportant générateurs, récepteurs actifs et résistors.

Exemple guidé

Une pile (E = 9 V, r = 1 Ω) alimente un résistor de 8 Ω. Calcule I et U.

Solution :
I=91+8=1 A.
U=8×1=8 V.
Fiche de révision de Physique : « Point de fonctionnement d’un circuit », proposée par ndolomath.com

3. Cas d’une diode

La caractéristique n’est pas une droite.
On cherche graphiquement l’intersection.
Le résistor de protection fixe le courant.

Application : pile et moteur

Exercice type

Une pile (E = 9 V, r = 1 Ω) alimente un moteur (E′ = 6 V, r′ = 2 Ω) et un résistor de 3 Ω en série. Calcule l’intensité.

Solution :
Loi de Pouillet : I=E−E′r+r′+R=9−61+2+3.
I=0,5 A.
Tension aux bornes de la pile : U=9−1×0,5=8,5 V.
1

Tracer

Les deux caractéristiques sur le même graphique.
2

Lire

Le point d’intersection donne I et U.
3

Vérifier

Par la loi de Pouillet.
Fiche de révision de Physique : « Point de fonctionnement d’un circuit », proposée par ndolomath.com

À toi de jouer

1. E = 6 V, r = 1 Ω, R = 5 Ω : I ?
2. Comment trouve-t-on graphiquement le point de fonctionnement ?
3. E = 12 V, r = 1 Ω, moteur E′ = 8 V, r′ = 3 Ω : I ?

Réponses : 1 A · intersection des caractéristiques · 1 A. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.

Erreurs fréquentes

  • N’oublie pas la résistance interne du générateur.
  • Dans Pouillet, les f.c.é.m. se soustraient.
  • La loi de Pouillet ne s’applique qu’à un circuit en série.

Méthode

Additionne toutes les résistances, fais la différence des f.é.m. et f.c.é.m., puis divise.
Fiche de révision de Physique : « Point de fonctionnement d’un circuit », proposée par ndolomath.com

Va plus loin avec Ndolomath

Ces ressources sont payantes.

Ta classe complète, corrigée

Écris-nous : on t’envoie tous les cours et exercices corrigés de ta classe.