Résistances en parallèle : divisions de courant
1 · Prédire
Deux résistances sont connectées en parallèle (côte à côte) aux bornes d'une batterie 6 V, afin que les deux voient la pleine tension de la batterie. Si vous augmentez la valeur de la deuxième résistance, le courant total consommé par la batterie augmente-t-il ou diminue-t-il ?
- Le courant total augmente à mesure que R2 augmente.
- Le courant total ne dépend pas de R2.
- Le courant total diminue : une branche R2 plus grande transporte moins de courant et l'autre branche n'est pas affectée.
2 · Configurer
- Ouvrez le préréglage des résistances parallèles et appuyez sur Réinitialiser. R1 = 100 Ω est fixe ; la batterie alimente 6 V sur les deux branches.
- Activez la lecture du courant sur les résistances et la batterie.
- Définissez la valeur de R2 pour chaque essai et enregistrez le courant total tiré de la batterie.
3 · Collecter les Données
| Résistance R2 (Ω) | Résistance équivalente R_p (Ω) | Courant total I_total (A) |
|---|---|---|
| 100.00 | ||
| 150.00 | ||
| 200.00 |
Tracez le courant total I_total (axe y) par rapport à 1/R2 (axe x) pour vos trois essais.
4 · Analyser
- Pour un essai, calculez R_p = 1/(1/R1 + 1/R2), puis I_total = E/R_p en utilisant E = 6 V, R1 = 100 Ω. Comparez avec le tableau. Vérifiez également que I_total = E/R1 + E/R2 donne la même réponse.
- Le courant de dérivation de R1 reste fixe à E/R1 = 0.06 A quel que soit R2. Expliquez pourquoi le courant de chaque branche parallèle ne dépend que de sa propre résistance, pas de celle de l'autre branche.
5 · Approfondir
- Les prises domestiques sont câblées en parallèle et non en série, de sorte que chaque appareil voit le 120 V complet (ou 230 V) indépendamment. Expliquez pourquoi le câblage en série ne serait pas pratique pour une maison remplie d'appareils à commutation indépendante.
- La résistance équivalente d'une combinaison parallèle est toujours inférieure à l'une ou l'autre des résistances individuelles. Expliquez pourquoi l'ajout d'un deuxième chemin de courant ne peut que faciliter (jamais plus difficile) le flux de charge.
La physique derrière cette expérience
Résistance parallèle
Les résistances en parallèle se combinent par réciproques : 1/R_p = 1/R1 + 1/R2. Chaque branche voit la pleine tension de la source et consomme son propre courant indépendamment, I = V/R pour cette seule branche.