En physique à la Thanaweya Amma, la plupart des élèves connaissent les formules. Ce qui coûte des points, c’est d’en choisir une qui ne correspond pas à la situation. Une formule décrit un montage précis : lisez donc d’abord le montage. Qu’est-ce qui est relié à quoi, que donne l’énoncé, que demande-t-il, et dans quelles unités ? Les trois exemples ci-dessous sont des exercices originaux d’électricité tirés des thèmes du manuel de terminale.
La routine
- 1Notez les données avec leurs unités, ainsi que l’inconnue.
- 2Dessinez le circuit ou la situation si l’énoncé ne le fait pas.
- 3Nommez la situation physique (circuit fermé avec résistance interne, branches en parallèle, shunt…), et seulement ensuite la formule.
- 4Convertissez les unités (mA en A, cm en m) avant de remplacer.
- 5Vérifiez : le résultat a-t-il la bonne unité et un ordre de grandeur raisonnable ?
Exemple 1 : une pile avec résistance interne
Une pile de force électromotrice VB = 12 V et de résistance interne r = 1 Ω est reliée à une résistance extérieure R = 5 Ω. Calculez l’intensité du courant et la tension aux bornes de R. Situation : circuit fermé, donc loi d’Ohm pour un circuit fermé : I = VB / (R + r) = 12 / 6 = 2 A. Puis V = IR = 2 × 5 = 10 V. Vérification : V = VB − Ir = 12 − 2 = 10 V.
Erreur classique : utiliser I = V/R avec 12 V et 5 Ω, ce qui donne 2,4 A, en ignorant la résistance interne fournie par l’énoncé.
Exemple 2 : des résistances en parallèle
Deux résistances de 6 Ω et 3 Ω sont montées en parallèle sur une source de 12 V (résistance interne négligée). Calculez l’intensité totale et celle de chaque branche. Situation : en parallèle, la tension est la même aux bornes des deux. 1/R = 1/6 + 1/3 = 1/2, donc R = 2 Ω et I = 12 / 2 = 6 A. Branches : 12/6 = 2 A et 12/3 = 4 A. Vérification : 2 + 4 = 6 A, comme l’exige la loi des nœuds.
Erreur classique : additionner les résistances (9 Ω) comme si elles étaient en série. En parallèle, la résistance équivalente est toujours inférieure à la plus petite des branches.
Exemple 3 : transformer un galvanomètre en ampèremètre
Un galvanomètre de résistance Rg = 50 Ω dévie à pleine échelle pour Ig = 2 mA. Quel shunt permet de mesurer jusqu’à 1 A ? Situation : le shunt est en parallèle, il a donc la même tension que le galvanomètre : Ig·Rg = (I − Ig)·Rs. Conversion : Ig = 0,002 A. Rs = (0,002 × 50) / (1 − 0,002) = 0,1 / 0,998 ≈ 0,1 Ω. Vérification : un petit shunt était attendu, puisque l’essentiel du courant doit contourner la bobine.
Erreur classique : remplacer par 2 au lieu de 0,002 parce que l’intensité était donnée en milliampères.
Vérifiez qu’une formule s’applique à la situation avant d’y mettre des nombres.
Ce qu’apporte EXAMEV
La banque de physique de terminale (Égypte) d’EXAMEV propose des questions d’entraînement leçon par leçon, du courant électrique et des lois d’Ohm et de Kirchhoff jusqu’aux champs magnétiques, aux appareils de mesure et à l’induction, avec une explication pour chaque réponse. Les exemples ci-dessus sont des exercices EXAMEV, pas des questions officielles ; vérifiez dans le cadrage actuel du ministère ce qui est évalué cette année. Pour un planning sur toute l’année, lisez le planning pour la Thanaweya Amma de ce blog.