Circuits

Court-circuiter une ampoule

Fermez l'interrupteur pour court-circuiter la lampe B  ; la lampe A reçoit alors toute la tension et brille plus fort.

Court-circuiter une ampoule — simulation interactive de Circuits. Fermez l'interrupteur pour court-circuiter la lampe B  ; la lampe A reçoit alors toute la tension et brille plus fort. Laboratoire virtuel de physique gratuit dans le navigateur, avec mesures SI en direct et tutoriel guidé.

Court-circuiter une branche

Fermer un interrupteur en parallèle d'une ampoule la court-circuite avec un chemin de résistance quasi nulle.

Un court-circuit parfait ramène la tension aux bornes de l'ampoule B à ~0 pendant que l'ampoule A reçoit plus de tension de la source et brille davantage.

• Court-circuit ≈ 0 Ω dérivation
• Le courant préfère le chemin bas-R

Mémoire d'enquête

Planifiez la question avant d'ouvrir le laboratoire

Le brief reprend la page pré-rendue  : question directrice, prédictions concurrentes, rôles des variables, lois directrices, préparation et consignes d’analyse et de prolongement restent visibles et dans cet ordre.

Question de conduite

Deux ampoules (lampA, lampB) sont en série. Un interrupteur, câblé en parallèle aux bornes de la lampe B, est initialement ouvert. Si vous le fermez – en créant un raccourci sans résistance autour de la lampe B – qu'arrive-t-il à la luminosité de la lampe A ?

Des pronostics à peser

• LampA s'atténue lorsque l'interrupteur se ferme.
• La luminosité de LampA ne change pas.
• La fermeture de l'interrupteur contourne la lampe B, donc la lampe A reçoit maintenant le courant du circuit complet - elle s'éclaire.

Rôles variables

Ce que vous définissez  :

• État de l'interrupteur (0 = ouvert, 1 = fermé)

Ce que vous mesurez  :

• Courant lampeA I (A)

Comment se déroule l'enquête

1. Ouvrez le préréglage d'ampoule courte et appuyez sur Réinitialiser. Les deux ampoules démarrent à résistance égale (100 Ω)  ; l'interrupteur commence à s'ouvrir.
2. Activez la lecture actuelle sur les deux ampoules.
3. Enregistrez le courant de la lampe A avec l'interrupteur ouvert, puis fermez l'interrupteur et enregistrez-le à nouveau.

Équation gouvernante

Court-circuiter une branche — V = I·R

Un chemin sans résistance en parallèle avec un composant transporte le courant à la place de ce composant (puisque le courant suit le chemin de moindre résistance), le retirant ainsi du circuit — c'est ce qu'on appelle « court-circuiter » le composant.

Ce que la feuille de travail imprimable demande aux élèves de résoudre

• Avec l'interrupteur ouvert, les deux ampoules sont en série  : I = E/(2R) en utilisant E = 9 V, R = 100 Ω. Lorsqu'elle est fermée, la lampe B (100 Ω) est contournée par le commutateur 0 Ω, ne laissant que la lampe A  : I = E/R.
• Expliquez pourquoi un chemin sans résistance en parallèle avec la lampe B transporte tout le courant, ne laissant aucun courant à travers la lampe B elle-même une fois l'interrupteur fermé.

Où cela apparaît au-delà du laboratoire

• La puissance de LampA quadruple lorsque l'interrupteur se ferme  : le courant double, et P = I²R évolue comme le carré de celui-ci (même raisonnement que pour switched-lamp). D’où vient cette puissance supplémentaire ? La batterie a-t-elle travaillé de la même manière dans les deux cas ?
• Un vrai interrupteur a une résistance minuscule mais non nulle lorsqu'il est fermé. Cela changerait-il ici le résultat qualitatif (éclaircissement de la lampe A), ou seulement les chiffres exacts ?

• AP Physics 2 — Unit 11: Electric Circuits
• AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 11: Electric Circuits
• IB Physics — B.5 Current and circuits
• General High School Physics — Electricity & DC circuits
• NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields

1. Bienvenue dans le court-circuit d'ampoule
2. Sélectionnez l'ampoule A
3. Appuyez sur Lecture
4. Contourner une ampoule
5. Ouvrez l'Inspecteur
6. Bravo !

Ouvrez la simulation interactive pour construire la scène, appuyez sur Lecture et explorez avec des mesures en direct et un tutoriel guidé.

Ouvrir le laboratoire interactif →

Télécharger la fiche de laboratoire →

Lois de Kirchhoff pour les circuits