PHYSIQUE-CHIMIE · 4ᵉ

Intensité du courant électrique — exercices corrigés

63 exercices pour t'entraîner sur Intensité du courant électrique en 4ᵉ, du QCM à la démonstration. 20 corrigés en détail ci-dessous. Revoir le cours.

Découvrir20 exercices

01Découvrir

Dans un fil métallique, le courant électrique correspond au déplacement ordonné de quelles particules ?

  • A

    Des protons

  • B

    Des électrons

  • C

    Des neutrons

  • D

    Des atomes entiers

Correction
Réponse.

B

Dans les fils métalliques, ce sont les électrons libres, chargés négativement, qui se déplacent de façon ordonnée et forment le courant. Les protons et les neutrons restent fixes dans les noyaux des atomes du métal.

Si tu as répondu A, tu confonds avec les protons : ils sont bien chargés (positivement) mais ils ne se déplacent pas dans un fil. Astuce mémo : dans un métal, seuls les électrons sont libres de bouger.

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02Découvrir

À l'extérieur du générateur, dans quel sens circule le courant électrique par convention ?

  • A

    De la borne − vers la borne +

  • B

    De la borne + vers la borne −

  • C

    Dans les deux sens à la fois

  • D

    Le courant ne circule pas à l'extérieur du générateur

Correction
Réponse.

B

Par convention, à l'extérieur du générateur, le sens conventionnel du courant va de la borne positive (+) vers la borne négative (−). C'est ce sens qu'on indique toujours par une flèche sur un schéma.

Si tu as répondu A, tu as donné le sens réel des électrons, qui est l'inverse du sens conventionnel. Retiens : la flèche du courant part toujours du +.

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03Découvrir

Quel symbole utilise-t-on pour noter l'intensité du courant électrique ?

  • A

    V

  • B

    I

  • C

    P

  • D

    t

Correction
Réponse.

B

L'intensité du courant se note par la lettre I. Son unité est l'ampère (A).

Si tu as répondu A, tu confonds avec la tension, qu'on notera U (et dont l'unité est le volt). Chaque grandeur a son symbole : I pour l'intensité, et tu verras U pour la tension au chapitre suivant.

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04Découvrir

Quelle est l'unité de mesure de l'intensité du courant électrique ?

  • A

    Le volt (V)

  • B

    Le watt (W)

  • C

    L'ampère (A)

  • D

    Le mètre (m)

Correction
Réponse.

C

L'intensité du courant se mesure en ampères, de symbole A, en l'honneur du physicien André-Marie Ampère.

Si tu as répondu A, tu confonds avec le volt, qui est l'unité de la tension. Astuce : intensité → Ampère, comme la lettre A de la borne de l'ampèremètre.

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05Découvrir

L'appareil qui mesure l'intensité d'un courant électrique s'appelle l'ampèremètre.

  • A

    Vrai

  • B

    Faux

Correction
Réponse.

A

C'est vrai. L'ampèremètre (souvent un multimètre réglé sur la fonction ampèremètre) est l'appareil qui mesure l'intensité du courant.

Si tu as répondu Faux, tu penses peut-être au voltmètre, qui mesure la tension, pas l'intensité. Mémo : ampèremètre mesure les ampères.

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06Découvrir

Comment doit-on brancher un ampèremètre dans un circuit ?

  • A

    En dérivation, aux bornes du dipôle

  • B

    En série, dans le circuit

  • C

    N'importe comment, cela ne change rien

  • D

    Toujours juste à côté de l'interrupteur

Correction
Réponse.

B

L'ampèremètre se branche en série, intercalé dans le circuit, de sorte que tout le courant à mesurer le traverse.

Si tu as répondu A, tu confonds avec le voltmètre, qui se branche en dérivation. Brancher un ampèremètre en dérivation créerait un court-circuit. Mémo : ampèremètre = série, toujours.

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07Découvrir

Convertis 1 A en milliampères. Donne ta réponse en mA.

Correction
Réponse.

1000 mA

Par définition, 1 A =1000 mA. Pour passer des ampères aux milliampères, on multiplie par 1000.

Si tu as répondu 0,001, tu as divisé au lieu de multiplier : le milliampère est plus petit que l'ampère, donc il en faut beaucoup (1000) pour faire 1 A.

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08Découvrir

Sur un ampèremètre, par quelle borne le courant doit-il entrer pour une mesure correcte ?

  • A

    Par la borne COM

  • B

    Par la borne A

  • C

    Par n'importe quelle borne

  • D

    Par la borne V

Correction
Réponse.

B

Le courant doit entrer par la borne A (reliée du côté + du générateur) et ressortir par la borne COM.

Si tu as répondu A, tu as inversé : avec un ampèremètre numérique, brancher à l'envers donne une valeur négative (la valeur absolue reste juste, mais le signe trahit l'inversion). Mémo : A du côté +.

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09Découvrir

Dans un circuit en série, comment est l'intensité du courant en différents points du circuit ?

  • A

    Elle diminue après chaque lampe

  • B

    Elle augmente après chaque lampe

  • C

    Elle est la même en tout point

  • D

    Elle est nulle après la dernière lampe

Correction
Réponse.

C

Dans un circuit en série, l'intensité du courant est la même en tout point : c'est la loi d'unicité de l'intensité. Le courant n'est ni consommé ni perdu en traversant les dipôles.

Si tu as répondu A, tu imagines que la première lampe « mange » du courant : c'est l'énergie qui est transformée, pas le débit de charges. Tout ce qui entre dans un dipôle en ressort.

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10Découvrir

Dans un circuit en dérivation à deux branches, quelle relation lie le courant principal I aux courants I1 et I2 des branches dérivées ?

  • A

    I=I1I2

  • B

    I=I1×I2

  • C

    I=I1+I2

  • D

    I=I1+I22

Correction
Réponse.

C

La loi des nœuds (loi d'additivité) indique que le courant principal est la somme des courants des branches dérivées : I=I1+I2.

Si tu as répondu D, tu as pensé à une moyenne : ce n'est pas une moyenne, c'est bien une somme. Comme une rivière qui se divise en deux bras, tout le débit se retrouve à la séparation.

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11Découvrir

Les électrons se déplacent dans le même sens que le sens conventionnel du courant.

  • A

    Vrai

  • B

    Faux

Correction
Réponse.

B

C'est faux. Les électrons, chargés négativement, se déplacent en sens inverse du sens conventionnel : ils vont de la borne − vers la borne + à l'extérieur du générateur, alors que le sens conventionnel va de + vers −.

Si tu as répondu Vrai, retiens cet héritage historique : le sens conventionnel a été fixé avant qu'on découvre les électrons. Sur les schémas, on dessine toujours le sens conventionnel.

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12Découvrir

On peut brancher un ampèremètre en dérivation aux bornes d'une lampe.

  • A

    Vrai

  • B

    Faux

Correction
Réponse.

B

C'est faux. L'ampèremètre se branche toujours en série, jamais en dérivation. Sa très faible résistance, en dérivation, créerait un court-circuit.

Si tu as répondu Vrai, tu confonds avec le voltmètre (chapitre suivant), qui, lui, se branche en dérivation. Mémo : ampèremètre = série, voltmètre = dérivation.

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13Découvrir

Convertis 2 A en milliampères. Donne ta réponse en mA.

Correction
Réponse.

2000 mA

On multiplie par 1000 pour passer des ampères aux milliampères : 2×1000=2000 mA.

Si tu as répondu 0,002, tu as divisé : le milliampère étant plus petit, il en faut davantage pour faire 2 A. Mémo : A → mA, on multiplie par 1000.

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14Découvrir

Convertis 500 mA en ampères. Donne ta réponse en A.

Correction
Réponse.

0,5 A

Pour passer des milliampères aux ampères, on divise par 1000 : 5001000=0,5 A.

Si tu as répondu 500000, tu as multiplié : l'ampère est plus grand que le milliampère, donc le nombre doit diminuer. Mémo : mA → A, on divise par 1000.

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15Découvrir

Pour qu'un courant circule, le circuit doit être fermé.

  • A

    Vrai

  • B

    Faux

Correction
Réponse.

A

C'est vrai. Le courant est un déplacement ordonné d'électrons qui ne peut se faire que dans une boucle continue : un circuit fermé. Si on ouvre l'interrupteur, la boucle est rompue, le courant cesse et la lampe s'éteint.

Si tu as répondu Faux, souviens-toi : dès qu'un fil est coupé ou un interrupteur ouvert, plus rien ne circule.

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16Découvrir

Le calibre d'un ampèremètre est la valeur maximale qu'il peut mesurer sur la position choisie.

  • A

    Vrai

  • B

    Faux

Correction
Réponse.

A

C'est vrai. Le calibre est la valeur maximale mesurable sur la position choisie. On sélectionne le plus petit calibre supérieur à la valeur attendue, pour une lecture précise, et on ne le dépasse jamais.

Si tu as répondu Faux, retiens que le calibre n'est pas la valeur mesurée mais une limite réglée à l'avance. Dépasser le calibre risque d'abîmer l'appareil.

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17Découvrir

L'ampèremètre mesure l'intensité du courant électrique, c'est-à-dire le débit de charges dans le circuit.

  • A

    Vrai

  • B

    Faux

Correction
Réponse.

A

C'est vrai. L'ampèremètre mesure l'intensité du courant électrique, le débit de charges qui traversent le circuit, exprimé en ampères.

Si tu as répondu Faux, ne confonds pas avec le voltmètre, qui mesure la tension (en volts). Chaque appareil sa grandeur : ampèremètre → intensité (A), voltmètre → tension (V).

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18Découvrir

À quoi correspond l'intensité du courant électrique ?

  • A

    Au nombre de fils dans le circuit

  • B

    Au débit de charges qui traversent une section du fil par seconde

  • C

    À la longueur du circuit

  • D

    À la température du fil

Correction
Réponse.

B

L'intensité mesure le débit de charges : la quantité de charges qui traversent une section du fil par unité de temps. Plus il passe de charges par seconde, plus l'intensité est grande.

Une bonne image : c'est comme le débit d'une rivière sous un pont, mais avec des charges au lieu d'eau. Mémo : intensité = débit.

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19Découvrir

Un moteur est traversé par un courant d'intensité 1500 mA. Convertis cette valeur en ampères.

Correction
Réponse.

1,5 A

On divise par 1000 : 15001000=1,5 A.

Si tu as répondu 1500000, tu as multiplié au lieu de diviser. Souviens-toi que l'ampère est plus grand : le nombre doit diminuer en passant de mA à A.

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20Découvrir

Dans un circuit, qu'appelle-t-on un « nœud » ?

  • A

    Un point où le fil est noué sur lui-même

  • B

    Un point où se rejoignent au moins trois fils

  • C

    L'endroit où se trouve la pile

  • D

    Un dipôle qui consomme de l'énergie

Correction
Réponse.

B

Un nœud est un point du circuit où se rejoignent au moins trois fils : c'est là que le courant se sépare entre plusieurs branches (ou se rassemble). C'est le point clé de la loi des nœuds.

Si tu as répondu A, ne te laisse pas piéger par le mot : en électricité, un nœud n'a rien à voir avec un nœud de corde, c'est un point de jonction de fils.

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Comprendre23 exercices

11Comprendre

Dans un montage, deux lampes sont reliées de telle façon que chacune possède sa propre branche entre deux nœuds communs. De quel type de montage s'agit-il, et l'intensité y est-elle la même dans chaque lampe ?

  • A

    Montage en série, intensité identique partout

  • B

    Montage en dérivation, intensité pas forcément identique dans chaque branche

  • C

    Montage en série, intensité différente dans chaque lampe

  • D

    Court-circuit, aucune intensité

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22Comprendre

Yasmine s'attend à une intensité d'environ 0,8 A. Elle dispose des calibres 200 mA, 2 A et 20 A, et choisit le 200 mA « pour avoir la lecture la plus précise ». Où est l'erreur ?

  • A

    Aucune erreur, le plus petit calibre donne toujours la meilleure précision

  • B

    0,8 A dépasse le calibre 200 mA : il faut prendre le 2 A

  • C

    Il fallait choisir le 20 A pour ne prendre aucun risque

  • D

    Le calibre n'a aucune influence sur la mesure

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Approfondir20 exercices

01Approfondir

Karim monte deux lampes en dérivation sur une pile pour une maquette. Il place un ampèremètre en série dans la branche principale : il lit I=0,48 A. Il mesure ensuite la première branche : I1=0,28 A.

  1. Quelle est l'intensité I2 dans la seconde branche, sans la mesurer ?
  2. Convertis I2 en milliampères.
  3. Karim remonte ensuite ses deux lampes en série. Que peut-il dire de l'intensité mesurée avant, entre et après les deux lampes ?
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03Approfondir

Yasmine veut mesurer l'intensité traversant une lampe dans un circuit simple (pile, interrupteur, lampe). Elle s'apprête à brancher son ampèremètre directement aux deux bornes de la lampe, comme on lui a montré pour un autre appareil.

  1. Cette façon de brancher est-elle correcte ? Justifie.
  2. Comment doit-elle procéder à la place ?
  3. De quel côté relie-t-elle la borne A de l'ampèremètre ?
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07Approfondir

Amine installe l'éclairage de sa chambre : trois spots branchés en dérivation sur une même alimentation. Chaque spot est traversé par I1=0,12 A, I2=0,12 A et I3=0,12 A.

  1. Quelle est l'intensité totale débitée par l'alimentation ?
  2. Amine veut mesurer cette intensité totale : où et comment branche-t-il son ampèremètre ?
  3. Un spot grille. Les deux autres restent-ils allumés ? Justifie par le type de montage.
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14Approfondir

Dans une maison, les appareils (lampes, télévision, réfrigérateur) sont branchés en dérivation, jamais en série. Quelle est la raison principale liée à l'intensité et au fonctionnement ?

  • A

    Pour que tous les appareils partagent exactement la même intensité

  • B

    Pour que chaque appareil fonctionne indépendamment, sans que la panne de l'un coupe les autres

  • C

    Pour économiser les fils électriques

  • D

    Pour que le courant circule plus vite

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15Approfondir

Yasmine étudie un circuit : une pile alimente deux lampes en dérivation. Elle dispose d'un ampèremètre avec les calibres 200 mA, 2 A et 20 A.

  1. Elle s'attend à un courant principal d'environ 0,45 A. Quel calibre choisir, et pourquoi ?
  2. Elle mesure le courant principal : 0,45 A, puis la première branche : 0,28 A. Quelle est l'intensité de la seconde branche ?
  3. Elle inverse par erreur les bornes A et COM. L'appareil affiche « 0,45 ». L'intensité réelle est-elle vraiment négative ?
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20Approfondir

Quelle affirmation résume correctement le comportement de l'intensité dans les deux types de montages ?

  • A

    En série l'intensité s'additionne, en dérivation elle est identique partout

  • B

    En série l'intensité est identique partout, en dérivation elle s'additionne (loi des nœuds)

  • C

    L'intensité s'additionne dans les deux types de montages

  • D

    L'intensité est identique partout dans les deux types de montages

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