Voici le corrigé du TP sur la sécurité électrique : résultats types, réponses détaillées, compte rendu modèle et erreurs courantes. Tes valeurs peuvent légèrement varier selon les lampes utilisées.
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Résultats types du corrigé du TP sur la sécurité
| Configuration | U aux bornes de L1 (V) | Intensité mesurée (A) | Puissance P = U × I (W) |
|---|---|---|---|
| L1 seule : I1 | 12,0 | 0,41 | 4,9 |
| L1 et L2 : Itot | 12,0 | 0,82 | 9,8 |
| Branche L1 : I1 | 12,0 | 0,41 | — |
| Branche L2 : I2 | 12,0 | 0,41 | — |
Prévision pour trois lampes : Itot = 3 × 0,41 = 1,23 A.
Réponses aux questions
- La tension reste égale à 12,0 V : dans un montage en dérivation, chaque branche est soumise à la tension du générateur.
- I1 + I2 = 0,41 + 0,41 = 0,82 A = Itot : on vérifie la loi d’unicité des nœuds (les intensités des branches s’additionnent).
- Une lampe : P = 12,0 × 0,41 ≈ 4,9 W (proche de 5 W nominale) ; deux lampes : P = 12,0 × 0,82 ≈ 9,8 W.
- La courbe est une droite passant par l’origine : l’intensité totale est proportionnelle au nombre de lampes identiques.
- Avec trois lampes : Itot = 3 × 0,41 = 1,23 A, soit plus de 1 A : le fusible fondrait et couperait le circuit.
- Il doit être traversé par tout le courant du circuit pour pouvoir l’interrompre en cas de surintensité ; en dérivation, il ne verrait qu’une partie du courant ou serait inutile.
- Chaque appareil supplémentaire sur la ligne augmente l’intensité totale ; quand elle dépasse le calibre du disjoncteur, il coupe pour éviter l’échauffement des fils.
Conclusion et compte rendu modèle
Nous avons étudié un circuit à deux lampes 12 V – 5 W montées en dérivation, protégées par un fusible de 1 A. Avec une seule lampe, nous avons mesuré I1 = 0,41 A sous 12,0 V, soit une puissance de 4,9 W. En ajoutant la seconde lampe en dérivation, la tension aux bornes de L1 est restée égale à 12,0 V et l’intensité totale est passée à 0,82 A, c’est-à-dire I1 + I2 : les intensités s’additionnent dans une dérivation. L’intensité totale est donc proportionnelle au nombre de lampes. Pour trois lampes, nous avons prévu 1,23 A, valeur supérieure au calibre du fusible de 1 A, qui fondrait alors. Dans une maison, le même phénomène explique pourquoi le disjoncteur coupe quand on branche trop d’appareils sur une même ligne : on additionne les intensités et on compare au calibre. Le fusible ou le disjoncteur protège donc les fils contre l’échauffement, donc contre l’incendie.
Erreurs fréquentes en TP
- Brancher l’ampèremètre en dérivation : il court-circuite le générateur.
- Brancher le fusible dans une branche au lieu de le placer en série avec l’ensemble.
- Oublier de régler la limitation de courant du générateur.
- Confondre tension (identique dans les branches) et intensité (qui s’additionne).
- Utiliser le secteur au lieu de la très basse tension de 12 V.
- Oublier de couper le générateur avant de modifier le montage.