Tension, intensité et lois des circuits électriques

Un circuit électrique doit être fermé pour que le courant circule. La tension, notée U, indique une différence électrique entre deux points ; elle se mesure en volts (V) avec un voltmètre branché en dérivation. L'intensité, notée I, indique la quantité de courant qui traverse un point ; elle se mesure en ampères (A) avec un ampèremètre branché en série. Par exemple, une pile de 4,5 V fournit une tension, tandis qu'une lampe parcourue par 0,2 A a une intensité de 0,2 A. Attention : tension et intensité sont deux grandeurs différentes.

Dans un circuit en série, les dipôles sont branchés l'un après l'autre : il n'y a qu'un seul chemin pour le courant. L'intensité est la même dans tous les points du circuit : I1 = I2. La tension du générateur se partage entre les dipôles : U générateur = U1 + U2. Si un dipôle est cassé ou si l'interrupteur est ouvert, le circuit n'est plus fermé et tout s'éteint. C'est le cas de certaines anciennes guirlandes de Noël.

Dans un circuit en parallèle, les branches sont reliées aux mêmes deux bornes. La tension est donc la même aux bornes de chaque branche, mais l'intensité se partage entre les branches. Pour un conducteur ohmique, la loi d'Ohm relie tension, résistance et intensité : U = R × I, avec U en volts (V), R en ohms (Ω) et I en ampères (A). Par exemple, une résistance de 10 Ω parcourue par 0,5 A a une tension de 5 V. Cette loi permet de calculer une grandeur si les deux autres sont connues.

Pour mesurer une tension, on choisit un calibre adapté, on branche le voltmètre en dérivation, puis on lit la valeur avec son unité. Pour mesurer une intensité, on branche l'ampèremètre en série dans le circuit. Il ne faut jamais brancher un ampèremètre en dérivation aux bornes d'une pile : cela peut créer un court-circuit. Connaître les lois des circuits aide à prévoir le fonctionnement et à travailler en sécurité. Une multiprise utilise un branchement en parallèle pour alimenter plusieurs appareils sous la même tension.