Résumé de cours

Signaux et capteurs électriques Physique-Chimie · 2de · Les Génies des Sciences · geniesdessciences.com

Ce résumé condense l’essentiel du chapitre. Deux lois suffisent à résoudre un circuit simple : en un nœud, l’intensité se partage ; sur une maille, les tensions se compensent — et la loi d’Ohm caractérise le conducteur ohmique.

Le vocabulaire du circuit

Nœud : point où se rejoignent au moins trois fils. Branche : portion entre deux nœuds. Maille : boucle fermée.
Intensité $I$ (ampère, A) : mesurée par un ampèremètre en série. Tension $U$ (volt, V) : mesurée par un voltmètre en dérivation.

Les deux lois

Loi des nœuds

$\sum I_{\text{entrantes}} = \sum I_{\text{sortantes}}$

Rien ne s’accumule en un nœud : I = I₁ + I₂. En dérivation, les intensités s’additionnent ; la tension est la même.

Loi des mailles

$\sum U = 0 \text{ (sur une maille)}$

Somme ALGÉBRIQUE : une tension fléchée à contresens du parcours se compte négativement. En série : même intensité, tensions additives.

La loi d’Ohm et la caractéristique

Loi d’Ohm

$U = R \times I$

U en V, R en ohm (Ω), I en AMPÈRE (1 mA = 10⁻³ A). Valable uniquement pour un conducteur ohmique.

La caractéristique $U = f(I)$ est la carte d’identité d’un dipôle :

Conducteur ohmique : une droite passant par l’origine, de coefficient directeur $R$ .
DEL : pas une droite — tous les dipôles ne sont pas ohmiques.
Point de fonctionnement : l’intersection des caractéristiques du générateur et du récepteur — le couple $(I ; U)$ réel du circuit.

Les capteurs électriques

Le principe d’un capteur résistif

Sa résistance varie avec une grandeur physique : température (thermistance), éclairement (photorésistance), pression. Une courbe d’étalonnage $R = f(\text{grandeur})$ permet de convertir la mesure électrique en grandeur physique — dans son domaine de validité, éventuellement pilotée par un microcontrôleur.

Les pièges classiques

Les erreurs de branchement et d’unités

Ampèremètre en série, voltmètre en dérivation — jamais l’inverse. L’intensité ne s’use pas en traversant un dipôle. Convertir les milliampères avant d’appliquer la loi d’Ohm. Et ne pas appliquer $U = RI$ à une DEL.

Exercices corrigés

Exercices — Signaux et capteurs électriques

5 exercices d'application avec corrigés détaillés : loi d'Ohm, lois des nœuds et des mailles, caractéristique d'un dipôle.

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Quiz — Signaux et capteurs électriques

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