Circuit en parallèle/en série

De Wikidebrouillard.

Article incomplet en cours de rédaction
La vidéo "Circuit en parallèle/en série"


Sommaire

Présentation de l'expérience

Que se passe-t-il si on branche des composants électroniques de différentes façons ?

Comparons un montage en parallèle et un montage en série, les composants fonctionnent-ils aussi bien dans les deux cas ?

Matériel

(par enfant/groupe)

  • 2 LED
  • 2 ampoules
  • des fils électriques
  • 1 pile
  • 2 interrupteurs
  • 2 moteurs électriques (petits, pouvant être alimentés par la pile)
  • Un voltmètre/multimètre (facultatif)

L'expérience

La manipulation

Le principe est de comparer les circuits selon que les composants sont branchés en série ou en parallèle. C'est à dire :

  • En série : si les composants se suivent
  • En parallèle : si les composants sont reliés aux mêmes endroits

Si on prend l'exemple d'une LED :

En série, on relie  :

  • la borne + de la pile à l'anode de la première LED (la patte la plus longue, la borne positive)
  • la cathode (la petite patte, la borne négative) à l'anode de la seconde LED
  • la cathode de la seconde LED à la borne - de la pile

Le but est d'avoir les 2 LED qui se suivent : elles sont en série.

En parallèle, on relie :

  • la borne + aux 2 anodes : les pattes les plus longues des LED doivent être reliées au même fil
  • de même pour les cathodes : elles doivent être reliées par le même fil à la borne -

Le but est d'avoir les 2 LED branchées aux mêmes endroits : elles sont en parallèle.

On reprend la même méthode avec tous les composants.

Si l'on dispose d'un voltmètre/multimètre, on pourra observer les différences de tension électrique selon le montage. Pour se faire, il faut relier :

  • la borne rouge (c'est à dire + ou V) du multimètre/voltmètre à l'endroit du circuit d'où arrive le courant
  • la borne noire (COM) du multimètre/voltmètre à l'endroit où part le courant.

Par exemple, pour vérifier une pile, on branche la borne V à la borne + de la pile et COM au -. Pour une LED, on reliera l'anode à la borne V et la cathode à la COM.

Que voit-on ?

On constate que certains composants ne fonctionnent pas du tout si ils sont mis en série (par exemple les LED) alors que certains fonctionnent moins bien (les ampoules ou les moteurs). Lorsqu'il s'agit de circuit en parallèle, tous les composants fonctionnent normalement sauf les interrupteurs où lorsque l'un est fermé, l'autre ne sert à rien.

Explications

Lorsqu'un circuit est branché en parallèle, la tension est la même dans les 2 parties : les composants fonctionnent avec la même tension et ont un fonctionnement normal. Ainsi, les moteurs tournent à la même vitesse et les ampoules éclairent normalement. Par contre, les interrupteurs sont inefficaces : si le courant passe par l'un des interrupteurs (s'il est fermé), le second interrupteur n'a aucune incidence.

Par contre, si le circuit est en série, la tension est divisée entre tous les composants. Donc plus on branche de composants en série, moins chaque composant reçoit d'électricité pour fonctionner. Les moteurs tournent moins vite (voire ne tournent pas), les ampoules éclairent très peu et les LED ne s'allument pas : elles ont besoin d'une tension minimale à leur borne, en-dessous de cette tension, elles ne s'allument pas du tout.

Cela fonctionne un peu à la façon d'une rivière, qui sera plus puissante au début de sa course et moins en fin (le principe d'un branchement en série) alors que si on divise le flux d'eau en deux, il y aura autant de force de chaque côté (principe d'un branchement en parallèle).

Questions sans réponses

Y a-t-il d'autres composants simples où l'effet est très visible ?

Liens avec d'autres expériences

Expériences sur Wikidébrouillard

Plus d'info là-dessus

Applications : liens avec le quotidien

On trouve des applications de montages en série ou en parallèle dans de nombreux domaines. Par exemple, mettre 2 interrupteurs en série crée un système de va-et-vient. Interdit aujourd'hui, le système d'interrupteurs en va-et-vient fut très utilisé dans la construction. Autre exemple : dans les éclairages, on branche les lumières en parallèle afin de ne pas diviser le courant de la source entre toutes les lampes mais de délivrer la même intensité, et donc d'obtenir un éclairage aussi puissant, pour chaque lampe.

Lieux propices à sa réalisation

N'importe où tant que le matériel est disponible.

Portail des ExplorateursWikidébrouillardLéon DitFLOGPhoto mystèreJ'ai FaitPortraitsAnnuaire
EX
FI

Circuit en parallèle/en série

Rechercher

Page Discussion Historique
Powered by MediaWiki
Creative Commons - Paternite Partage a l

© Graphisme : Les Petits Débrouillards Grand Ouest (Patrice Guinche - Jessica Romero) | Développement web : Libre Informatique