Circuits en série et en parallèle

Matériel

• Modèle de circuit à deux résistances avec le bouton «Passer en parallèle»
• Curseurs de tension de source, R₁ et R₂
• Ampèremètre/voltmètre virtuels et affichages des branches

Protocole

1. Explorer le circuit série

   Réglez U = 9 V, R₁ = 3 Ω, R₂ = 6 Ω. Lisez le courant dans chaque résistance — identique, $I=U/(R_1+R_2)=0.6$ A — et la tension aux bornes : $U_1=1.8$ V, $U_2=3.6$ V, somme 9 V (loi des mailles de Kirchhoff).

2. Passer en parallèle

   Appuyez « Passer en parallèle » en gardant U, R₁, R₂. Les deux branches subissent les mêmes 9 V ; lisez $I_1=U/R_1=3$ A, $I_2=1.5$ A ; le total $I=I_1+I_2=4.5$ A (loi des nœuds). La résistance équivalente $R_p=U/I=2$ Ω — conforme à $1/R_p=1/3+1/6$.

3. Comparer puissance et luminosité

   Dans la vue 2, observez les porteurs de charge dans les branches et comparez leur «densité» — image du courant. Calculez $P=UI$ pour chaque montage : le parallèle dissipe bien plus que le série car $R_p<R_s$ — c'est pourquoi les lampes domestiques sont câblées en parallèle.

4. Prévoir avec des valeurs choisies

   Choisissez U, R₁, R₂ ; calculez d'abord $I_s=U/(R_1+R_2)$ et $I_p=U/R_1+U/R_2$, puis changez de mode pour vérifier. Essayez R₂ → 1 Ω en parallèle : cette branche «domine» le courant — la petite résistance commande en parallèle, la grande en série.

Simulation

Histoire de l’expérience

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