Comprendre les circuits électriques
Objectif : distinguer ce qui est commun en série et en parallèle, puis prévoir l’effet d’une résistance modifiée avant de calculer.
Avant de commencer, choisissez : si R2 augmente à tension de source fixée, le courant de R1 change-t-il dans les deux montages ?
Comment se répartit la tension en série ?
Gardez 12 V et R1 = 100 Ω. En série, passez R2 de 200 à 400 Ω : la résistance totale augmente et le courant commun diminue. Comparez aussi les deux chutes de tension.
À vous d’expérimenter
Comment se répartit la tension en série ?
Changez la tension et les deux résistances : comparez le courant commun, les chutes de tension et les puissances dissipées.
- Résistance totale
- 300,0 Ω
- Courant dans toute la boucle
- 0,0400 A
- Tension aux bornes de R1
- 4,000 V
- Tension aux bornes de R2
- 8,000 V
- Puissance dissipée dans R1
- 0,16000 W
- Puissance dissipée dans R2
- 0,32000 W
- Puissance fournie par la source
- 0,48000 W
Voir le mécanisme
Un seul chemin : même courant dans R1 et R2
Sur petit écran, faites défiler le schéma ; au clavier, utilisez les flèches, Début ou Fin.
- Tension de la source
- 12,000 V
- Courant commun
- 0,0400 A
- Résistance R1
- 100,0 Ω
- Résistance R2
- 200,0 Ω
- Tension sur R1
- 4,000 V
- Tension sur R2
- 8,000 V
- Puissance fournie
- 0,48000 W
Animation illustrative sur demande, à vitesse constante : aucune trajectoire individuelle ni échelle de temps physique. Les valeurs sont calculées avant l’animation et restent inchangées.
Valeurs initiales calculées ci-contre. Activez JavaScript pour les modifier.
Avec 12 V, comparez R1 = R2 = 100 Ω puis R2 = 200 Ω. Comment changent le courant et les deux tensions ?
En série, le courant est commun aux deux résistances. La résistance la plus grande reçoit la plus grande chute de tension.
Formule et limites du modèle
Rtotal = R1 + R2 ; I = U/Rtotal ; U1 = I×R1 ; U2 = I×R2 ; P = U×I
- Circuit continu idéal en régime établi : une source de tension parfaite et deux résistances ohmiques positives en série.
- La résistance des fils et de la source, les tolérances, l’échauffement et les effets transitoires ne sont pas calculés.
- Les puissances calculées sont des dissipations théoriques ; aucune puissance nominale de composant, protection ou condition de montage n’est déterminée.
- Le diagramme sert à comprendre les relations, sans représenter un câblage réel ni des charges non ohmiques.
Modèle : dc-series-circuit · Révision 2026-10-23.3.
Sources et repères pour vérifier :
- OpenStax, Rice University — University Physics Volume 2 — 10.2 Resistors in Series and Parallel. Resistors in Series, équation 10.2 ; exemple 10.2 : courant, tensions et puissances ; source de résistance interne négligeable.
Vérifier les calculs et leur portéeSources, calculs et limites
Chaque affirmation ci-dessous renvoie à une source ou à une méthode reproductible.
Calcul reproductible
Deux résistances en série sont parcourues par le même courant, avec Rtotal = R1 + R2 et I = U/Rtotal.
Méthode : La boucle ne comporte qu’un chemin. En appliquant la loi d’Ohm à la résistance équivalente, 12 V / (100 Ω + 200 Ω) = 0,04 A. Les valeurs sont celles d’un circuit continu idéal en régime établi.
Portée : Résistances positives et ohmiques ; résistance interne de la source et des fils négligée.
- University Physics Volume 2 — 10.2 Resistors in Series and Parallel — OpenStax, Rice University
Resistors in Series, équation 10.2 ; exemple 10.2 : courant, tensions et puissances ; source de résistance interne négligeable. Consulté le 2026-10-23.
- University Physics Volume 2 — 10.2 Resistors in Series and Parallel — OpenStax, Rice University
Calcul reproductible
Les deux chutes de tension s’additionnent pour retrouver la tension de la source idéale.
Méthode : U1 = I × R1 et U2 = I × R2. Donc U1 + U2 = I(R1 + R2) = U. Avec 0,04 A : 4 V sur 100 Ω et 8 V sur 200 Ω, soit 12 V au total.
Portée : Cette répartition suppose les seules résistances du modèle ; aucun autre composant ni phénomène transitoire n’est pris en compte.
- University Physics Volume 2 — 10.2 Resistors in Series and Parallel — OpenStax, Rice University
Resistors in Series, équation 10.2 ; exemple 10.2 : courant, tensions et puissances ; source de résistance interne négligeable. Consulté le 2026-10-23.
- University Physics Volume 2 — 10.2 Resistors in Series and Parallel — OpenStax, Rice University
Calcul reproductible
La puissance fournie par la source est égale à la somme des puissances dissipées par les deux résistances idéales.
Méthode : P1 = U1 × I = I²R1 ; P2 = U2 × I = I²R2 ; Psource = U × I. Au réglage initial : 0,16 W + 0,32 W = 0,48 W. Le moteur conserve la précision puis arrondit l’affichage.
Portée : Une dissipation calculée ne détermine pas la puissance nominale admissible ni la température d’un composant réel.
- University Physics Volume 2 — 10.2 Resistors in Series and Parallel — OpenStax, Rice University
Resistors in Series, équation 10.2 ; exemple 10.2 : courant, tensions et puissances ; source de résistance interne négligeable. Consulté le 2026-10-23.
- University Physics Volume 2 — 10.2 Resistors in Series and Parallel — OpenStax, Rice University
Limites du modèle
La source, les fils et les résistances sont idéalisés ; ce diagramme ne décrit pas un montage réel.
Méthode : L’exemple de référence néglige la résistance interne de la source. Le modèle retient en plus des fils sans résistance et des valeurs ohmiques fixes pour isoler les relations entre courant, tension et puissance.
Portée : Pas de tolérance, d’échauffement, de protection, de charge non ohmique ni de dimensionnement de composants.
- University Physics Volume 2 — 10.2 Resistors in Series and Parallel — OpenStax, Rice University
Resistors in Series, équation 10.2 ; exemple 10.2 : courant, tensions et puissances ; source de résistance interne négligeable. Consulté le 2026-10-23.
- University Physics Volume 2 — 10.2 Resistors in Series and Parallel — OpenStax, Rice University
Deux résistances en parallèle : où passe le courant ?
Reprenez 12 V et les mêmes résistances en parallèle. Passez R2 de 200 à 400 Ω : chaque branche garde 12 V ; I2 et le courant total diminuent, tandis que I1 reste à 0,12 A.
À vous d’expérimenter
Deux résistances en parallèle : où passe le courant ?
La même tension alimente deux branches idéales. Changez une résistance et comparez les courants de branche, leur somme et les puissances.
- Résistance équivalente
- 66,6667 Ω
- Courant dans R1
- 0,1200 A
- Courant dans R2
- 0,0600 A
- Courant total fourni
- 0,1800 A
- Puissance dissipée dans R1
- 1,44000 W
- Puissance dissipée dans R2
- 0,72000 W
- Puissance fournie
- 2,16000 W
Voir le mécanisme
Deux branches : même tension, courants qui s’additionnent
Sur petit écran, faites défiler le schéma ; au clavier, utilisez les flèches, Début ou Fin.
- Tension commune aux branches
- 12,000 V
- Courant total
- 0,1800 A
- Résistance R1
- 100,0 Ω
- Résistance R2
- 200,0 Ω
- Courant de R1
- 0,1200 A
- Courant de R2
- 0,0600 A
- Résistance équivalente
- 66,6667 Ω
- Puissance fournie
- 2,16000 W
Animation illustrative sur demande, à vitesse constante : aucune trajectoire individuelle ni échelle de temps physique. Les valeurs sont calculées avant l’animation et restent inchangées.
Valeurs initiales calculées ci-contre. Activez JavaScript pour les modifier.
Gardez 12 V et R1 = 100 Ω. Passez R2 de 200 à 400 Ω : le courant dans R1 change-t-il aussi ?
Avec une source idéale de tension fixée, changer R2 modifie son courant et le courant total ; le courant de R1 reste inchangé.
Formule et limites du modèle
Req = R1R2/(R1+R2) ; I1 = U/R1 ; I2 = U/R2 ; I = I1+I2 ; P = U×I
- Source continue parfaite, résistances ohmiques positives et fils sans résistance, en régime établi.
- La tension de chaque branche reste égale à celle de la source idéale ; une source réelle peut chuter en tension, ce que ce modèle exclut.
- Ni échauffement, ni tolérance, ni protection ou puissance nominale admissible ; ce schéma ne donne aucune instruction de câblage réel.
Modèle : dc-parallel-circuit · Révision 2026-10-23.1.
Sources et repères pour vérifier :
- OpenStax, Rice University — University Physics Volume 2 — 10.2 Resistors in Series and Parallel. Resistors in Parallel, figure 10.14, équation 10.3 et exemple 10.3 : tension commune, somme des courants, résistance équivalente et bilan de puissance.
Vérifier les calculs et leur portéeSources, calculs et limites
Chaque affirmation ci-dessous renvoie à une source ou à une méthode reproductible.
Calcul reproductible
Dans deux branches en parallèle alimentées par une source idéale, les tensions sont égales et le courant total est la somme des courants de branche.
Méthode : Chaque résistance relie les mêmes deux nœuds : U1 = U2 = U. La loi d’Ohm donne I1 = U/R1 et I2 = U/R2 ; au nœud, I = I1 + I2. Avec 12 V, 100 Ω et 200 Ω : 0,12 A + 0,06 A = 0,18 A. À U et R1 fixes, changer R2 ne change donc pas I1 dans ce modèle.
Portée : Source de tension parfaite, fils sans résistance, résistances ohmiques fixes et régime établi ; aucune chute de tension interne réelle.
- University Physics Volume 2 — 10.2 Resistors in Series and Parallel — OpenStax, Rice University
Resistors in Parallel, figure 10.14, équation 10.3 et exemple 10.3 : tension commune, somme des courants, résistance équivalente et bilan de puissance. Consulté le 2026-10-23.
- University Physics Volume 2 — 10.2 Resistors in Series and Parallel — OpenStax, Rice University
Calcul reproductible
La résistance équivalente de deux résistances positives en parallèle est inférieure à chacune d’elles.
Méthode : 1/Req = 1/R1 + 1/R2, donc Req = R1R2/(R1 + R2). Avec 100 Ω et 200 Ω, Req = 200/3 Ω, soit environ 66,6667 Ω. Chaque conductance positive s’ajoute, d’où Req < min(R1,R2).
Portée : Valable pour les deux résistances positives et les connexions idéales déclarées ; aucune branche de court-circuit ou circuit ouvert n’est modélisée.
- University Physics Volume 2 — 10.2 Resistors in Series and Parallel — OpenStax, Rice University
Resistors in Parallel, figure 10.14, équation 10.3 et exemple 10.3 : tension commune, somme des courants, résistance équivalente et bilan de puissance. Consulté le 2026-10-23.
- University Physics Volume 2 — 10.2 Resistors in Series and Parallel — OpenStax, Rice University
Calcul reproductible
La puissance fournie est égale à la somme des dissipations idéales des deux branches ; elle ne donne pas leur puissance nominale admissible.
Méthode : P1 = U×I1 = U²/R1 ; P2 = U×I2 ; Psource = U(I1 + I2) = P1 + P2. Dans l’exemple : 1,44 W + 0,72 W = 2,16 W. Les puissances sont positives, mais aucun modèle thermique de composant n’est présent.
Portée : Ni température, tolérance, protection, montage réel ou choix de composant. Les valeurs calculées ne constituent pas un guide de câblage.
- University Physics Volume 2 — 10.2 Resistors in Series and Parallel — OpenStax, Rice University
Resistors in Parallel, figure 10.14, équation 10.3 et exemple 10.3 : tension commune, somme des courants, résistance équivalente et bilan de puissance. Consulté le 2026-10-23.
- University Physics Volume 2 — 10.2 Resistors in Series and Parallel — OpenStax, Rice University
Réutiliser ce que vous avez compris
À vous de transférer : sans calculer d’abord, doublez les deux résistances à tension fixée. Que deviennent le courant total et la répartition des tensions dans chaque montage ? Vérifiez ensuite : les courants sont divisés par deux ; les proportions de tension en série et la tension commune en parallèle sont conservées.
Hypothèses et limites
Ces résultats supposent une source de tension parfaite, des résistances ohmiques et des fils idéaux. Ils ne prévoient ni échauffement, puissance nominale, protection ou câblage réel.
Continuer à lire
Pour prolonger, lisez le fonctionnement des batteries lithium-ion. Leur électrochimie et leur résistance interne ne sont pas calculées par ces deux circuits résistifs.
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