La tension – 4ème – Exercices avec les corrections – PDF à imprimer

Exercices avec les corrections pour la 4ème : La tension

Chapitre 3 – La tension  

• Thème 3 : L’énergie et ses conversions
• Module 7-Les circuits électriques

Consignes pour ces exercices :

Exercice 01 :

Complèter les phrases ci-dessous:

• La tension électrique est un ……………………………………………………………………….. entre les deux bornes d’un dipôle.
• La tension électrique se mesure avec un …………………………, de symbole branché en…………………..

• On note …………. la tension électrique aux bornes d’un dipôle. Son unité est …………., de symbole ……………..
• On trouve sur les appareils électriques une valeur de tension : c’est la tension …………………………….

Exercice 02 :

Compléter le tableau suivant :

Exercice 03 :

Un voltmètre possède les 2 calibres 2 V et 20 V.

1. Que signifient ces deux indications ?
2. On désire mesurer la tension entre les bornes d’une pile « 4.5V ». Quel calibre faut-il-utiliser ?

Exercice 04 :

Dans quel cas le voltmètre est-il bien branché pour mesurer la tension aux bornes de la lampe ? Justifier.

Exercice 05:

1. Quelle est la bonne notation pour la tension ?
   1. T=500 V
   2. I =500 V
   3. U=500 V
2. Quelle est la bonne affirmation ?
   1. Un courant peut circuler sans tension mais une tension peut aussi exister sans courant.
   2. Un courant ne peut pas circuler sans tension mais une tension peut exister sans courant.
   3. Un courant peut circuler sans tension mais une tension ne peut pas exister sans courant.
   4. Un courant ne peut pas circuler sans tension et une tension ne peut pas exister sans courant.
3. Si le voltmètre est branché à l’envers :
   1. Un signe – apparait.
   2. Un signe + apparait.
4. S’il y a une erreur de branchement ou un calibre mal adapté, le voltmètre va afficher :
   3. 00
   4. ERREUR

Exercice 06 :

En travaux pratiques, un élève dispose de nombreuses lampes de différentes tensions nominales (3V, 6V, 9V). Il a également une pile sur laquelle aucune indication de tension n’apparait. Il pense néanmoins qu’elle est inférieure à 9V.

1. Comment va-t-il faire pour estimer la tension de cette pile, sans risquer de griller une lampe ?
2. Avec une lampe de 6V, il obtient un éclat correct. Qu’obtient-il avec une lampe 3 V ? Et avec une lampe 9V ?
3. S’il veut éclairer assez correctement plusieurs lampes en même temps, quels sont les 2 types de montage qu’il pourra effectuer ? Avec quelles lampes ?
4. Quels seront les avantages et les inconvénients de ces 2 montages possibles ?

Exercice 07 :

On considère le circuit schématisé ci-dessous, dans lequel les 2 lampes sont identiques :

1. On veut brancher un voltmètre aux bornes du moteur. Dessinez-le sur le schéma ci-contre en indiquant où sont reliées les bornes V et COM du multimètre.
2. Quel calibre va-t-on choisir parmi les 4 possibles, 2V, 20V, 200V et 600V ?
3. L’appareil affiche 3,5. Quelle est la tension aux bornes du moteur ? Et aux bornes de la diode ? Justifie !
4. Quelle est la tension aux bornes de chaque lampe ? Justifie.

Exercice 08 :

Soit le circuit en série suivant :

1. Rappeler la loi des tensions qu’il existe dans un circuit en série. (Nom + formule)
2. On mesure à l’aide d’un voltmètre la tension U_R aux bornes de la résistance. On trouve U_R=2,6 V.

Calculer la tension U_L aux bornes de la lampe.

3. On rajoute au circuit une dérivation comportant un moteur aux bornes du générateur. Faire le schéma correspondant.
4. Quelle sera alors la tension aux bornes du moteur ? Justifie.

Exercice 09 : QCM : Cocher la bonne réponse

1. Une tension alternative prend des valeurs :

A □ uniquement positives      B □ uniquement négatives      C □ positives et négatives

2. On mesure une tension efficace avec :

A □ un ampèremètre    B □ un ohmmètre    C □ un oscilloscope    D □ un voltmètre

3. Parmi les oscillogrammes ci-dessous, le meilleur réglage pour mesurer avec précision la période et l’amplitude (tension maximale) de la tension est :

A □                               B□                                   C□                              D□

4. Sur l’oscillogramme suivant, les réglages de l’oscilloscope sont :

sensibilité horizontale (base de temps) : 10 ms / div                                       sensibilité verticale : 5 V / div

La valeur de la période est :   A □ 10 ms            B □ 20 ms         C □ 30 ms             D □ 40 ms

5. La valeur maximale de la tension est : A □ 5 V                B □ 10 V               C □ 15 V            D □ 20 V

Exercice 10 :

1. Rappeler la formule de la fréquence.
2. Déterminer la fréquence d’une tension sinusoïdale de période 10μs.
3. Quelle est la période d’une tension de fréquence 350 Hz ?
4. Quelle est la période d’une tension de fréquence 23 kHz ?

Exercice 11 :

Détermination de la tension maximale :

Quelle est la sensibilité verticale ?

Quelle est le nombre de divisions maximal ?Bas du formulaire

Quel est le meilleur calibre pour que la courbe occupe la hauteur maximale sur l’écran ?

Haut du formulaire

Détermination de la période et de la fréquence :

Quelle est la sensibilité horizontale (ou base de temps) ?

Quelle est la période en division ?

Quelle est la valeur de la période ?

Quelle est la valeur de la fréquence ?

Quel est le meilleur calibre pour qu’une période occupe la largeur maximale de l’écran ?

10 ms/div 5 ms/div 2 ms/div 1 ms/div 0,5 ms/div 0,2 ms/div 0,1 ms/div

Bas du formulaire

Exercice 12:

Le balayage est positionné sur la valeur 0,5 ms.div^-1 et la sensibilité verticale sur 2V.div^-1

1. Déterminer la période et la valeur maximale de la tension ci-dessous.
2. Quelle est la fréquence de cette tension ?
3. Quelle est la valeur efficace de cette tension ?

Exercice 13 :

Voici l’oscillogramme d’une tension périodique :

1. Mesurer la période de cette tension avec précision.
2. Mesurer la valeur maximale de cette tension.
3. Calculer la fréquence de cette tension.
4. Calculer la valeur efficace de cette tension.

Exercice 14 :

1. Qu’est-ce que la tension du secteur ?
2. Quelle est sa forme mathématique ?
3. Quelle est la valeur de sa période ?
4. Déduisez-en sa fréquence.
5. Qu’est-ce qu’une tension efficace ?
6. La valeur maximale de la tension du secteur est Umax = 325 V. Calculer sa valeur efficace.

Dans ce chapitre 3 consacré aux “La tension”, vous trouverez :

• Cours
• Quelle sont les caractéristiques de la tension du secteur ? : Activité expérimentale
• Quelle est la loi de la tension dans un circuit en série ? : Activité expérimentale
• Quelle est la loi de la tension dans un circuit en dérivation ? : Activité expérimentale
• Comment mesurer une tension électrique ? : Activité documentaire
• Une maquette de train : Démarche d’investigation

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