I. Rappel : les circuits à plusieurs récepteurs
Un circuit électrique peut comporter plusieurs récepteurs, comme plusieurs lampes. Il existe deux façons principales de les associer entre elles : le montage en série et le montage en dérivation (aussi appelé montage en parallèle). Ces deux montages n’ont pas le même comportement lorsqu’un des récepteurs tombe en panne.
II. Le circuit en série
Dans un circuit en série, tous les composants sont placés les uns à la suite des autres, formant une seule boucle. Le courant électrique traverse donc chaque composant successivement, en suivant le même chemin. Il n’existe qu’un seul trajet possible pour le courant.
III. Le circuit en dérivation
Dans un circuit en dérivation, les composants sont placés sur des branches différentes, indépendantes les unes des autres, mais reliées aux mêmes bornes du générateur. Chaque branche reçoit directement le courant depuis le générateur, sans dépendre des autres branches.
IV. Conséquence d’une panne : série ou dérivation
Le comportement des deux montages est très différent en cas de panne d’un composant. Dans un circuit en série, si une lampe grille (le filament se coupe), le circuit est interrompu partout : toutes les lampes s’éteignent. Dans un circuit en dérivation, si une lampe grille, seule sa branche est interrompue : les autres lampes restent allumées, car chaque branche fonctionne indépendamment.
V. Méthode : identifier un montage série ou dérivation
Pour déterminer si un circuit est monté en série ou en dérivation, il faut suivre une démarche précise :
1. Repérer le nombre de boucles présentes dans le circuit : une seule boucle indique un montage en série.
2. Si le circuit comporte plusieurs branches reliées aux mêmes points, il s’agit d’un montage en dérivation.
3. Imaginer ce qui se passerait si l’on retirait un composant : si tout le circuit s’arrête, c’est un montage en série ; si seule une partie s’arrête, c’est un montage en dérivation.
Exercices
Exercice 1. Décris la différence entre un circuit en série et un circuit en dérivation.
Exercice 2. Dans un circuit en série avec deux lampes, que se passe-t-il si l’une des lampes grille ?
Exercice 3. Dans un circuit en dérivation avec deux lampes, que se passe-t-il si l’une des lampes grille ?
Exercice 4. Pourquoi dit-on que les branches d’un circuit en dérivation sont indépendantes ?
Exercice 5. L’éclairage d’une maison est en général monté en dérivation. Explique pourquoi c’est plus pratique qu’un montage en série.
Corrigés
Corrigé 1. En série, les composants sont placés les uns après les autres sur une seule boucle. En dérivation, les composants sont placés sur des branches indépendantes reliées aux mêmes bornes du générateur.
Corrigé 2. Toutes les lampes s’éteignent, car le circuit n’a qu’une seule boucle qui se retrouve interrompue.
Corrigé 3. Seule la lampe grillée s’éteint ; l’autre lampe reste allumée car sa branche fonctionne indépendamment.
Corrigé 4. Parce que chaque branche reçoit directement le courant du générateur, sans passer par les autres branches : le fonctionnement d’une branche ne dépend pas des autres.
Corrigé 5. Grâce au montage en dérivation, on peut allumer ou éteindre une lampe sans affecter les autres, ce qui est bien plus pratique que si toute la maison s’éteignait à chaque ampoule grillée.
