Pour le 20 :
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a) Pour que chaque lampe fonctionne sous une tension de 6V, il faut réaliser un montage en dérivation, puisqu'en dérivation il y a égalité des tensions entre les différentes branches de dérivation, alors qu'en série il y a additivité des tensions des dipôles.
b) Puisque chaque lampe est parcourue par un courant d'intensité 0,4 A, que l'intensité maximale est de 5 A, et qu'en dérivation il y a additivité des intensités des différentes branches parallèles, pour connaître le nombre maximum de lampes que l'on pourra mettre en dérivation, il suffit de diviser l'intensité maximale par celle de chaque lampe, soit :
[tex]\frac{5A}{0,4A\text{/lampe}} = 12,5\text{ lampes}[/tex]
Comme on ne peut couper une lampe à moitié, on peut mettre un maximum de 12 lampes.
Pour le 21 :
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a) Il suffit de dessiner une seule boucle de circuit avec les différents dipôles indiqués.
b) Comme il y a unicité de l'intensité dans un circuit en série et que si l'on ajoute une lampe dans la boucle il y aura plus de résistance, la valeur indiquée par l'ampèremètre sera inférieure, puisque [tex]I = \frac{U}{R}[/tex] donc si R augmente, I diminue.
c) Si on déplace cette deuxième lampe, le résultat est le même : elle brille autant, car l'ordre des dipôles dans un circuit en série n'a aucune incidence sur le résultat.
d) Si l'on enlève le moteur, la valeur lue sur l'ampèremètre augmente, car comme il y a moins de composants, il y a moins de résistance dans la boucle, et l'on peut reprendre le raisonnement du point b.
Pour le 23 :
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a) Dans ce circuit, le voltmètre indique la valeur de la tension aux bornes de la pile, puisque l'interrupteur K est ouvert.
b) La tension indiquée par le voltmètre après le déplacement de la lampe est toujours la même, puisque l'ordre des dipôles d'un circuit en série n'a aucune incidence sur le résultat et que l'interrupteur est toujours ouvert.
c) Si l'on ferme l'interrupteur, le voltmètre indique alors une tension nulle, puisqu'un interrupteur fermé se comporte comme un fil de connexion et n'a donc aucune tension à ses bornes.
d) Il faut refaire le schéma, en plaçant le voltmètre aux bornes de la lampe au lieu de celles de l'interrupteur, avec la borne V du voltmètre placée du côté de la borne + du générateur et la borne COM du voltmètre placée du côté de la borne – du générateur.
e) Si la tension aux bornes de la pile est de 4,5 V, la tension aux bornes de la lampe est identique, car c'est le seul dipôle récepteur du circuit et qu'aucun autre ne vient l'obliger à la partager.
Pour le 24 :
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a) Le générateur et les trois lampes du circuit sont montées en série.
b) - Si le circuit est ouvert, aucune des lampes ne fonctionne : la tension à leurs bornes est donc nulle.
- Si le circuit est fermé, puisque le générateur délivre une tension de 6 V et que les lampes sont identiques, en raison de l'additivité des tensions dans un circuit en série, les lampes vont se partager la tension fournie par le générateur et chacune aura donc à ses bornes une tension de [tex]6 V : 3 = 2 V[/tex].
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Voilà.
N'hésitez pas à me mettre un message si un point ou l'autre de mon explication vous semble obscur.
