Deux ampoules en série et en dérivation

Programmes : NGSS 4, KS2, cycle 3, Sek I

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Objectif

Comparer le branchement d’ampoules en série et en dérivation.

Le montage

Deux circuits avec des sources de 6 V et des ampoules identiques de 6 V / 3 W : à gauche, les ampoules sont branchées en série, à droite, en dérivation.

Protocole

1. Comparez la luminosité des ampoules dans les deux circuits.
2. Dans le circuit de gauche, sélectionnez une ampoule et supprimez-la avec le bouton de suppression. Observez la seconde ampoule.
3. Faites de même dans le circuit de droite.
4. Pour rétablir le montage, utilisez Recommencer dans le menu du laboratoire, ou rouvrez le lien.

Résultat attendu

En série, les ampoules brillent faiblement : chacune reçoit environ 3 V. En dérivation, les deux brillent presque à plein éclat : chacune reçoit environ 5,4 V, et non 6, car les deux ampoules absorbent près de 1 A et une partie de la tension est perdue à l’intérieur de la source. Sans l’une des ampoules, le circuit en série est coupé et l’autre ampoule s’éteint ; dans le circuit en dérivation, l’autre ampoule continue de briller.

Questions

1. Pourquoi les ampoules d’une habitation sont-elles branchées en dérivation ?
2. Que devient la luminosité si l’on branche trois ampoules en série ?

Réponses

1. En dérivation, chaque ampoule reçoit toute la tension et brille à plein éclat. Chaque ampoule peut être allumée et éteinte indépendamment des autres, et quand une ampoule grille, les autres continuent de fonctionner.
2. Les trois ampoules se partagent les 6 V, si bien que chacune ne reçoit qu’environ 2 V au lieu de 3 V. Elles brillent toutes les trois encore plus faiblement que ne le faisaient les deux ampoules.