Formules des circuits électriques et résistance électrique

Exemples de questions et formules pour les circuits électriques et la résistance électrique

circuits électriques

1. Observez le schéma du circuit électrique suivant. L'intensité du courant électrique traversant la résistance de 8 ohms est de…
A. 1,8 Ampères
B. 1,2 Ampères
C. 0,8 Ampères
D. 0,6 Ampères

Discussion
Il est connu que :
Résistance 1 (R₁) = 12 Ω
Résistance 2 (R₂) = 8 Ω
Résistance 3 (R₃) = 10 Ω
Tension électrique (V) = 12 volts
Question : Intensité du courant traversant R₁
Répondre :

Le courant électrique circule du potentiel élevé vers le potentiel faible. Le sens du courant électrique dans le circuit ci-dessus est le même que celui des aiguilles d'une horloge.

Le courant sortant de la batterie :
Commencez par calculer la résistance de remplacement (R). Ensuite, calculez le courant à l'aide de la loi d'Ohm : V = IR ou I = V / R, où V = tension, I = courant et R = résistance de remplacement.

Résistance de remplacement :
Résistance R₁ et la résistance R₂ montées en série. La résistance de remplacement est :
R₁₂ = R₁ + R₂ = 12 + 8 = 20 Ω
Résistance R₁₂ et la résistance R₃ disposées en parallèle. La résistance de remplacement est :
1/R = 1/R₁₂ +1/T₃ = 1/20 + 1/10 = 1/20 + 2/20 = 3/20
R = 20/3 Ω

Le courant sortant de la batterie :
I = V / R = 12 : 20/3 = 12 x 3/20 = 36/20 = 1,8 ampères
Le courant sortant de la batterie est de 1,8 ampères.

Le courant électrique traversant une résistance de 8 Ω
Vab = 12 volts
R₁₂ = 20 Ω
R₃ = 10 Ω

Le courant électrique traversant une résistance de 10 Ω
I₃ = V_ab / R₃ = 12 volts / 10 Ω = 1,2 ampère
Le courant électrique traversant une résistance de 20 Ω
I₁₂ = V_ab / R₁₂ = 12 volts / 20 Ω = 0,6 ampère

La première loi de Kirchhoff stipule que le courant électrique entrant dans une branche est égal au courant électrique sortant de cette branche. D'après… La première loi de Kirchhoff Il est conclu que le courant électrique traversant une résistance de 20 Ω = le courant électrique traversant une résistance de 12 Ω = le courant électrique traversant une résistance de 8 Ω = 0,6 ampères.
La bonne réponse est D.

2.
Attention au circuit électrique fermé suivant !
Si l'on néglige la résistance de la source de tension, alors la différence de potentiel entre les extrémités de la résistance de 6 ohms est…
A. 3 volts
B. 2 volts
C. 2/3 Volt
D. 1/3 Volt
Discussion
Il est connu que :
Résistance 1 = 4 Ω
Résistance 2 = 3 Ω
Résistance 3 = 6 Ω
Tension (V) = 6 volts
Question : Quelle est la différence de potentiel entre les bornes d'une résistance de 6 ohms ?
Répondre :
Deux résistances de 3 Ω sont connectées en parallèle. La résistance de remplacement est :
1/R23 = 1/3 Ω + 1/6 Ω = 2/6 Ω + 1/6 Ω = 3/6 Ω
R23 = 6/3 Ω = 2 Ω

Une résistance de 4 Ω et une résistance de 2 Ω sont connectées en série. Les résistances de remplacement sont :
R = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

L'intensité du courant électrique sortant de la source de tension :
I = V / R = 6 volts / 6 ohms = 1 ampère
Une résistance de 4 Ω et une résistance de 2 Ω sont connectées en série de sorte que, selon la première loi de Kirchhoff, le courant électrique traversant la résistance de 4 Ω est égal au courant électrique traversant la résistance de 2 Ω = 1 ampère.

Différence potentielle entre les points a et b :
V = IR = (1 ampère)(2 ohms) = 2 volts
Différence de potentiel entre les points a et b = différence de potentiel entre les extrémités de la résistance de 2 Ω = différence de potentiel entre les extrémités de la résistance de 3 Ω = différence de potentiel entre les extrémités de la résistance de 6 Ω = 2 volts.
La bonne réponse est B.

résistance électrique

3. Trois résistances électriques, si elles sont montées en parallèle, ont une valeur de résistance de 12/11 ohms ; si elles sont montées en série, leur valeur est de 12 ohms. Alors, la valeur de chaque résistance est…
A. 1 Ohm, 2 Ohm, 3 Ohm
B. 2 ohms, 4 ohms, 6 ohms
C. 1 Ohm, 3 Ohm, 5 Ohm
D. 3 ohms, 4 ohms, 5 ohms
Discussion
Si la résistance électrique est disposée en série, la résistance équivalente se calcule à l'aide de la formule :
R = R₁ + R₂ + R₃
12=R₁ + R₂ + R₃
Les choix possibles sont les réponses B et D.
Si les résistances électriques sont montées en parallèle, la résistance équivalente se calcule à l'aide de la formule : 1/R = 1/R₁ +1/T₂ +1/T₃.
Si vous utilisez la réponse B, alors :
1/R = 1/2 + 1/4 + 1/6
1/R = 6/12 + 3/12 + 2/12
1/R = 11/12
R = 12/11
La bonne réponse est B.

Type de barrière

4. La résistivité du tungstène et de l'étain est respectivement de 5,5 x 10.^-8 Ohmmètre et 22 x 10^-8 Ohmmètre. Le fil de tungstène et le fil d'étain mesurent chacun 5 mètres de long. Si les deux fils ont la même valeur de résistance et que le diamètre du tungstène est de 2 mm, alors le diamètre du fil conducteur est de… mmm
A. 2
B. 4
C. √2
D. ½ √2
Discussion
Il est connu que :
Résistivité du tungstène (ρ₁) = 5,5 × 10^-8 ohmmètre
résistivité de l'étain (ρ₂) = 22 × 10^-8 ohmmètre
Longueur du fil de tungstène (L)₁) = 5 mètres
Longueur du fil conducteur (L)₂) = 5 mètres
Diamètre du tungstène (D₁) = 2 XNUMX millimètres
Rayon du tungstène (R₁) = 1/2 (D) = 1/2 (2 mm) = 1 mm = 1 x 10^-3 XNUMX ou XNUMX
Question : Diamètre du plomb (D)₂)
Répondre :
Surface du fil de tungstène :
A₁ = π r² = π (10^-3)² = π 10^-6

La valeur de résistance du fil de tungstène et du fil d'étain est identique.
R₁ = R₂
ρ₁ L₁ / UNE₁ = ρ₂ L₂ / UNE₂
(5,5 x 10^-8)(5) / π 10^-6 = (22x10^-8)(5) / π r²
5,5/10^-6 = 22 / r²
5,5 r² = 22 x 10^-6
r² = (22x10^-6 ) / 5,5
r² = 4 x 10^-6
r = 2 x 10^-3 XNUMX ou XNUMX
r = 2 millimètres
La bonne réponse est A.

Source de la question :

Questions OSN de physique pour le collège