Association de lampes électriques

Le cours

Association de lampes électriques

I. Association en série

1. Définition

Dans un circuit en série, les lampes sont branchées les unes à la suite des autres. Il n'y a qu'un seul chemin pour le courant électrique.

2. Réalisation pratique

Matériel : 1 pile, 2 ou 3 lampes, des fils de connexion

Montage : - La borne + de la pile est reliée à la première lampe - Cette lampe est reliée à la deuxième lampe - La dernière lampe revient à la borne - de la pile

3. Schéma d'un circuit en série

    +---[Pile]---[L₁]---[L₂]---[L₃]---+
    |                                  |
    +----------------------------------+

Symboles : - Pile : rectangle avec + et - - Lampe : cercle avec croix à l'intérieur - Fils : traits

4. Comportement du circuit

a) Fonctionnement normal Toutes les lampes s'allument. L'éclat des lampes est plus faible que si elles étaient seules.

b) Lampe défectueuse (grillée) Si une lampe grille, toutes les lampes s'éteignent. Le courant ne peut plus circuler car le circuit est ouvert.

c) Lampe en court-circuit Si on met un fil directement aux bornes d'une lampe (court-circuit), cette lampe s'éteint mais les autres lampes brillent plus fort.

5. Intérêt de l'association en série

• Économie de générateurs (une seule pile pour plusieurs lampes)
• Permet de créer des guirlandes de Noël
• Utilisation dans certains montages électroniques

6. Inconvénients

• Si une lampe grille, tout le circuit s'éteint
• Les lampes brillent moins fort
• Difficile de localiser la lampe défectueuse

II. Association en dérivation (parallèle)

1. Définition

Dans un circuit en dérivation, les lampes sont branchées en parallèle. Chaque lampe a son propre chemin pour le courant.

2. Réalisation pratique

Matériel : 1 pile, 2 ou 3 lampes, des fils de connexion

Montage : - La borne + de la pile est reliée à un point commun - De ce point partent des fils vers chaque lampe - Toutes les lampes reviennent à un point commun - Ce point revient à la borne - de la pile

3. Schéma d'un circuit en dérivation

            +---[L₁]---+
            |          |
    +---[Pile]--+---[L₂]---+---+
    |       |          |       |
    +-------+---[L₃]---+-------+

4. Comportement du circuit

a) Fonctionnement normal Toutes les lampes s'allument. Chaque lampe brille normalement (comme si elle était seule).

b) Lampe défectueuse (grillée) Si une lampe grille, les autres lampes continuent de fonctionner normalement. Le courant peut passer par les autres branches.

c) Lampe en court-circuit Si on met un fil directement aux bornes d'une lampe (court-circuit), toutes les lampes s'éteignent et le générateur peut être endommagé.

5. Intérêt de l'association en dérivation

• Si une lampe grille, les autres continuent de fonctionner
• Chaque lampe brille normalement
• On peut ajouter ou retirer des lampes facilement
• C'est le montage utilisé dans les maisons

6. Inconvénients

• Consomme plus d'énergie du générateur
• La pile s'use plus vite
• Nécessite plus de fils pour le câblage

III. Comparaison des deux montages

IV. Applications pratiques

1. Installation domestique

Dans une maison en Côte d'Ivoire, toutes les lampes et prises sont en dérivation sur le secteur 220 V. Ainsi : - On peut allumer une lampe sans les autres - Si une lampe grille, les autres fonctionnent - Chaque appareil reçoit 220 V

2. Guirlandes de Noël

Certaines guirlandes utilisent le montage en série : - Économie d'énergie - Mais si une lampe grille, toute la guirlande s'éteint

3. Adaptation au générateur

Pour choisir le bon générateur : - En série : tension totale = somme des tensions d'usage - En dérivation : chaque lampe doit recevoir sa tension d'usage

Exemple : - 3 lampes de 4,5 V en série → pile de 13,5 V nécessaire - 3 lampes de 4,5 V en dérivation → pile de 4,5 V nécessaire