Montage en série et montage en parallèle
Un montage en série possède une seule boucle : tous ses récepteurs sont traversés successivement. Dans un montage en parallèle, appelé aussi montage en dérivation, plusieurs branches sont reliées aux mêmes deux nœuds. Cette organisation explique pourquoi l’ouverture d’une branche ne coupe pas forcément les autres.
À la fin de ce chapitre, vous saurez
- Reconnaître série et parallèle par les connexions
- Repérer une boucle, une branche et un nœud
- Prévoir l’effet d’une ouverture
- Comparer des montages sans se fier à leur apparence
- Choisir la position d’un interrupteur
PrérequisCircuit simple ouvert ou fermé · Symboles de la pile et de la lampe · Rôle des fils conducteurs
Un bon cours, ça se partage.
Comment reconnaître un montage en série ?
Définition
Montage en série : Des dipôles sont montés en série lorsqu’ils sont placés les uns à la suite des autres dans une même branche, sans dérivation entre eux. Un circuit simple entièrement en série comporte une seule boucle.
Imagine une pile reliée à une première lampe, puis à une deuxième, avant le retour à la pile. Aucun choix de trajet ne se présente entre les deux lampes. Elles sont en série même si, sur la table, leurs supports sont éloignés ou placés côte à côte. La disposition géométrique ne définit donc pas le montage.
Suivre les connexions
Un dessin place deux lampes sur deux lignes différentes mais un seul fil les relie successivement à la pile. Sont-elles en parallèle ?
- Non : il faut suivre le circuit et non comparer les positions des objets.
- Si le trajet passe obligatoirement par les deux lampes sans séparation en branches, elles sont en série.
Que sont un nœud et une branche ?
Définition
Nœud : Dans les circuits étudiés, un nœud est un point de connexion où se rejoignent au moins trois branches. Tous les points reliés directement par des fils idéaux appartiennent au même ensemble de connexion.
Définition
Branche : Une branche est une portion de circuit située entre deux nœuds successifs. Elle peut contenir un ou plusieurs dipôles en série.
Un croisement de traits ne signifie pas automatiquement une connexion. Les schémas utilisent un point pour signaler les jonctions. Avant de compter les branches, repère les points où un conducteur se sépare réellement en plusieurs chemins. Cette lecture prépare les mesures d’intensité du chapitre suivant.
Comment reconnaître le montage en parallèle ?
Définition
Montage en parallèle ou en dérivation : Deux récepteurs sont en parallèle lorsque chacun est relié aux mêmes deux nœuds du circuit. Chaque récepteur se trouve dans une branche différente.
Méthode
Lire les deux extrémités
- Choisir les deux bornes du premier récepteur.
- Suivre les fils jusqu’aux nœuds correspondants, sans traverser un autre dipôle.
- Vérifier que le second récepteur est relié aux mêmes deux nœuds.
- Surligner chaque branche sur une copie du schéma pour contrôler le résultat.
Le circuit comporte alors plusieurs boucles possibles avec le générateur. Attention : deux récepteurs dessinés sur des lignes parallèles peuvent être en série, tandis que deux récepteurs orientés différemment peuvent être en dérivation. Les mots série et parallèle décrivent des connexions électriques, pas une forme de dessin.
Que se passe-t-il si une lampe est retirée ?
| Situation | Montage en série | Montage en parallèle |
|---|---|---|
| Une lampe est retirée de son support | La boucle unique est ouverte : les autres lampes s’éteignent | Sa branche est ouverte ; les autres branches fermées peuvent fonctionner |
| Un interrupteur de la branche du générateur est ouvert | Tout le circuit est interrompu | L’alimentation de toutes les branches est coupée |
| Un interrupteur est ajouté dans une seule branche réceptrice | Il commande la boucle unique | Il commande seulement cette branche |
Ces prévisions supposent un générateur adapté, des composants en état et des connexions correctes. Dans le montage en dérivation, retirer une lampe signifie ouvrir sa branche. Relier ses deux bornes par un fil produit une situation différente : le fil peut créer un court-circuit. Il ne faut donc pas remplacer mentalement une lampe retirée par un fil.
Deux lampes indépendantes
L1 et L2 sont en dérivation sur une pile adaptée. On ouvre l’interrupteur de la branche de L1.
- La branche de L1 devient ouverte et L1 s’éteint.
- La branche de L2 reste reliée aux bornes du générateur : L2 peut rester allumée.
Peut-on comparer leur éclat ?
Avec deux lampes identiques adaptées à la source, on peut comparer expérimentalement un montage à une lampe, un montage de deux lampes en série et un montage en dérivation. En série, l’éclat de chaque lampe est généralement plus faible que celui de la même lampe seule avec cette source. En dérivation sur une source adaptée, chaque lampe reçoit la tension du générateur.
Attention
L’éclat n’est pas un appareil de mesure. Une comparaison demande les mêmes lampes et une source adaptée qui garde des conditions proches. Des lampes différentes ou une pile usagée empêchent de conclure simplement à partir de la luminosité.
On ne déduit pas non plus une répartition numérique du courant de la seule forme du schéma. Dans deux branches différentes, les intensités ne sont pas nécessairement égales. Les lois des circuits permettront ensuite de relier des mesures précises.
Comment conduire une comparaison en classe ?
Méthode
Une expérience, une modification
- Préparer un schéma avec la pile scolaire et les lampes prévues par le professeur.
- Construire le montage alimentation coupée, puis faire vérifier les connexions.
- Observer brièvement l’état des lampes.
- Couper l’alimentation avant de retirer une lampe ou de modifier une branche.
- Noter la prévision, l’observation et la conclusion dans un tableau.
L’intérêt de l’expérience est de tester une idée. Par exemple : « Si les lampes sont en série, retirer L1 ouvrira la seule boucle. » On compare ensuite cette prévision à l’observation. Si le résultat surprend, on relit les connexions avant d’accuser la règle ou de changer plusieurs composants à la fois.
Quelle organisation choisir pour commander séparément ?
Propriété
Commande indépendante
Des récepteurs montés dans des branches en dérivation peuvent être commandés séparément par des interrupteurs placés dans leurs branches respectives.
Cette idée aide à comprendre pourquoi plusieurs éclairages peuvent fonctionner indépendamment. Elle reste étudiée ici avec une alimentation scolaire de basse tension. Les installations domestiques possèdent aussi des protections et des contraintes qui ne se réduisent pas au schéma de deux lampes du cahier.
Attention
Ne réalise pas de montage sur une prise du réseau. Un fil reliant directement les deux nœuds alimentés peut court-circuiter le générateur, même si des lampes restent dessinées ailleurs sur le schéma.
Questions fréquentes
Quelle différence entre montage en série et en parallèle en 1AC ?
Pourquoi les lampes en série s’éteignent-elles ensemble ?
Montage en parallèle et montage en dérivation désignent-ils la même chose ?
Comment reconnaître les branches sur un schéma ?
Quiz : 12 questions sur ce chapitre
12 questions tirées au hasard parmi les 12 de ce chapitre : le quiz est différent à chaque visite. Une seule réponse est correcte, et vous voyez immédiatement si la vôtre l'est.
Q1Un circuit entièrement en série comporte…
Réponse incorrecte
Les dipôles se suivent dans un trajet unique.
Bonne réponse : une seule boucle
Les dipôles se suivent dans un trajet unique.
Q2Deux récepteurs en parallèle sont reliés…
Réponse incorrecte
Ce critère définit la dérivation.
Bonne réponse : aux mêmes deux nœuds
Ce critère définit la dérivation.
Q3Retirer une lampe en série…
Réponse incorrecte
Le support vide interrompt le seul trajet conducteur.
Bonne réponse : ouvre la boucle
Le support vide interrompt le seul trajet conducteur.
Q4Ouvrir une branche réceptrice en dérivation…
Réponse incorrecte
Les autres branches fermées conservent leur liaison au générateur.
Bonne réponse : peut laisser les autres fonctionner
Les autres branches fermées conservent leur liaison au générateur.
Q5Un point de jonction de trois branches est…
Réponse incorrecte
Le nœud est une connexion où se rejoignent au moins trois branches.
Bonne réponse : un nœud
Le nœud est une connexion où se rejoignent au moins trois branches.
Q6Pour commander toutes les branches, on place la commande…
Réponse incorrecte
Elle interrompt alors l’alimentation commune.
Bonne réponse : dans la branche du générateur
Elle interrompt alors l’alimentation commune.
Q7Une lampe retirée laisse…
Réponse incorrecte
Il faut représenter l’ouverture réelle et non une liaison supplémentaire.
Bonne réponse : une interruption
Il faut représenter l’ouverture réelle et non une liaison supplémentaire.
Q8La forme rectangulaire du schéma…
Réponse incorrecte
On classe les montages en suivant les connexions.
Bonne réponse : ne suffit pas à classer le montage
On classe les montages en suivant les connexions.
Q9Deux branches différentes ont des intensités…
Réponse incorrecte
La dérivation seule ne suffit pas à imposer l’égalité des intensités.
Bonne réponse : pas nécessairement égales
La dérivation seule ne suffit pas à imposer l’égalité des intensités.
Q10Une commande propre à L1 se place…
Réponse incorrecte
Insérée dans sa branche, elle en assure l’ouverture.
Bonne réponse : dans sa branche
Insérée dans sa branche, elle en assure l’ouverture.
Q11Pour comparer des éclats, il faut notamment…
Réponse incorrecte
Les mêmes lampes et une source adaptée rendent la comparaison interprétable.
Bonne réponse : garder des conditions comparables
Les mêmes lampes et une source adaptée rendent la comparaison interprétable.
Q12Un fil direct entre les bornes de la source peut produire…
Réponse incorrecte
La liaison de très faible résistance peut provoquer un courant excessif.
Bonne réponse : un court-circuit
La liaison de très faible résistance peut provoquer un courant excessif.
Votre note
0/12
Le chapitre est à revoir en entier
Ne recommencez pas le quiz tout de suite : relisez d'abord tout le cours, en refaisant sur votre cahier chaque exemple guidé au lieu de le lire. Enchaînez avec les exercices « facile », correction masquée, puis revenez ici. C'est en une seule séance de travail que la note change.
À revoir : 12 questions manquées
Un circuit entièrement en série comporte…
Bonne réponseune seule boucle
Les dipôles se suivent dans un trajet unique.
Deux récepteurs en parallèle sont reliés…
Bonne réponseaux mêmes deux nœuds
Ce critère définit la dérivation.
Retirer une lampe en série…
Bonne réponseouvre la boucle
Le support vide interrompt le seul trajet conducteur.
Ouvrir une branche réceptrice en dérivation…
Bonne réponsepeut laisser les autres fonctionner
Les autres branches fermées conservent leur liaison au générateur.
Un point de jonction de trois branches est…
Bonne réponseun nœud
Le nœud est une connexion où se rejoignent au moins trois branches.
Pour commander toutes les branches, on place la commande…
Bonne réponsedans la branche du générateur
Elle interrompt alors l’alimentation commune.
Une lampe retirée laisse…
Bonne réponseune interruption
Il faut représenter l’ouverture réelle et non une liaison supplémentaire.
La forme rectangulaire du schéma…
Bonne réponsene suffit pas à classer le montage
On classe les montages en suivant les connexions.
Deux branches différentes ont des intensités…
Bonne réponsepas nécessairement égales
La dérivation seule ne suffit pas à imposer l’égalité des intensités.
Une commande propre à L1 se place…
Bonne réponsedans sa branche
Insérée dans sa branche, elle en assure l’ouverture.
Pour comparer des éclats, il faut notamment…
Bonne réponsegarder des conditions comparables
Les mêmes lampes et une source adaptée rendent la comparaison interprétable.
Un fil direct entre les bornes de la source peut produire…
Bonne réponseun court-circuit
La liaison de très faible résistance peut provoquer un courant excessif.
Exercices corrigés
10 exercices classés du plus simple au plus difficile. Cherchez d'abord seul, puis révélez la correction rédigée étape par étape.
Exercice 1
FacileUne pile et deux lampes sont reliées successivement sans dérivation. Nomme le montage.
Correction
Les deux lampes appartiennent à la même boucle unique.
Elles sont montées en série.
Exercice 2
FacileChaque lampe est reliée entre les nœuds A et B. Comment sont-elles associées ?
Correction
Leurs deux extrémités correspondent aux mêmes nœuds.
Elles sont en parallèle, ou en dérivation.
Exercice 3
FacileOn retire L1 d’un montage en série de deux lampes. Prévois l’état de L2.
Correction
Retirer L1 ouvre la seule boucle.
L2 s’éteint, même si elle est en bon état.
Exercice 4
MoyenL1 et L2 sont en dérivation. La branche de L1 est ouverte ; celle de L2 reste fermée. Que prévoit-on ?
Correction
L1 est éteinte car sa branche est interrompue.
Avec une source et des composants adaptés, L2 peut rester allumée.
Exercice 5
MoyenOù placer un interrupteur pour commander seulement L2 dans un montage en parallèle ?
Correction
Il faut l’insérer en série avec L2 dans la branche de L2.
Un interrupteur dans la branche du générateur couperait toutes les branches.
Exercice 6
MoyenEntre A et B se trouvent une branche avec une pile, une avec L1 et une avec L2. Combien de branches relient A et B ?
Correction
Trois branches relient les deux nœuds.
Deux sont réceptrices et une contient le générateur.
Exercice 7
MoyenDeux lampes différentes ont des éclats différents en dérivation. Cela prouve-t-il une erreur de branchement ?
Correction
Non : des récepteurs différents peuvent avoir des comportements différents sous une même tension.
Il faut examiner le schéma et contrôler les composants ; l’éclat seul ne prouve pas l’erreur.
Exercice 8
DifficileUn élève affirme : « Les lampes sont côte à côte, donc en parallèle. » Donne un critère fiable.
Correction
La position des supports ne définit pas les connexions.
Il faut vérifier si les deux lampes sont reliées aux mêmes deux nœuds ou traversées successivement dans une même branche.
Exercice 9
DifficilePropose un circuit scolaire où deux lampes se commandent indépendamment.
Correction
Prévoir deux branches réceptrices en dérivation aux bornes d’une source adaptée.
Dans chaque branche, placer une lampe et son interrupteur en série. Ouvrir une commande ne coupe alors que sa branche.
Exercice 10
DifficilePourquoi ne faut-il pas remplacer une lampe retirée par un fil dans le dessin d’un montage en parallèle ?
Correction
Une lampe retirée ouvre sa branche ; un fil au contraire établit une liaison conductrice.
Entre les deux nœuds alimentés, cette liaison directe peut court-circuiter la source. Les deux situations sont donc très différentes.
Physique-Chimie 1AC · S2
Le cours en PDF
Cours illustré et exercices corrigés.
Gratuit · À lire ou à imprimer