Circuit électrique en dérivation – Cours – 5ème – Physique – Chimie – Collège
- Dans un circuit électrique en boucle simple, les dipôles ne sont pas indépendants les uns des autres : quand l’un tombe en panne, les autres ne fonctionnent plus. Pourtant, dans nos habitations, nous pouvons, heureusement, utiliser un appareil électrique sans avoir besoin de mettre en marche tous les autres. Quel montage électrique permet ce fonctionnement ?
- I. Qu’est-ce qu’un circuit en dérivation ?
Si les deux bornes d’un dipôle sont reliées directement aux deux bornes d’un autre dipôle on dit qu’ils sont branchés en dérivation
Exemple de branchement en dérivation
Le moteur et la lampe sont branchés en dérivation.
Le moteur et la résistance sont aussi branchés en dérivation.
Si tous les dipôles sont branchés en dérivation dans un circuit on dit qu’il est en dérivation. Ce type de circuit comporte au moins deux boucles de courant.
- II. Influence du nombre des récepteurs
Nous allons maintenant construire des circuits en dérivation, comprenant des lampes, interrupteur(s).
Dans le but d’effectuer des prévisions sur le fonctionnement du circuit, puis de les confirmer.
- Circuit avec un interrupteur pour une lampe :
Prévision : la première boucle contient une lampe et un générateur, la première lampe sera donc toujours allumée. La deuxième boucle contient le générateur, un interrupteur et une autre lampe.
* Si l’interrupteur est ouvert, le courant électrique ne passera pas dans la deuxième boucle.
* Au contraire, si l’interrupteur est fermé, le courant pourra passer et la deuxième lampe sera allumée.
Remarque : L’éclat des lampes L1 reste le même malgré l’ajout d’une deuxième lampe.
Dans un circuit en dérivation l’éclat d’une lampe reste le même quel que soit le nombre de récepteurs dans le circuit. Circuit avec un interrupteur pour deux lampes
Prévision :
*La première boucle contient un interrupteur, un générateur et une lampe.
Si l’interrupteur est ouvert, la lampe ne s’allumera pas et si l’interrupteur est fermé, elle s’allumera.
* La deuxième boucle contient le générateur, l’interrupteur et l’autre lampe, elle fonctionnera donc exacte- ment pareil que la première boucle. Si l’interrupteur est ouvert, aucune lampe ne fonctionnera. Si l’interrupteur est fermé, les deux lampes fonctionneront.
Remarque : on peut bien sûr mettre un interrupteur pour les 2 lampes puis un interrupteur à chaque lampe.
- Cas de la lampe dévissée ou grillée
Effectuons un montage en dérivation et considérons qu’une des deux lampes est dévissée (ou grillée).
Observation: si l’une des lampes est dévissée les autres lampes continuent de briller de la même manière. On obtient le même résultat si une lampe grille.
Interprétation: Si une lampe est dévissée les autres continuent de briller car elles sont dans des boucles qui restent fermée.
Conclusion: Dans un circuit en dérivation si une lampe est grillée ou dévissée les autres récepteurs continuent de fonctionner de manière indépendante.
- III. Court-circuit dans un circuit en dérivation
Exemple: court-circuitage d’une lampe dans un circuit en dérivation constitué d’une pile et de trois lampes.
Lorsque la lampe L3 est court-circuitée on peut observer que toutes les lampes s’éteignent.
Interprétation
Ce circuit est en dérivation donc les deux bornes de chaque dipôle sont reliée aux deux bornes d’un autre dipôle. En reliant ensemble les deux bornes de la lampe L3 on relie aussi ensemble les deux bornes de la lampe L2, de la lampe L1 et du générateur.
Le fil de court-circuit permet donc au courant électrique de contourner les lampes L1, L2 et L3. Le courant circule donc d’une borne à l’autre de la pile en passant uniquement par des fils de connexion.
Conclusion : Si on court-circuite un dipôle en dérivation, celui- ci ne fonctionne plus. Un dipôle court-circuité, seul dans sa boucle, entraîne le court-circuit du générateur : il y a risque d’incendie si le circuit n’est pas protégé par des fusibles ou par un disjoncteur.
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