Par S. Hussain Ather – Mis à jour le 30 août 2022

Les circuits en série connectent les résistances sur un seul chemin, de sorte que le courant (mesuré en ampères) est identique dans chaque composant. Cela contraste avec les circuits parallèles, où le courant se répartit entre les branches.

Exemples courants du quotidien

Les appareils électroménagers typiques (lumières de Noël, circuits de lampes à interrupteur unique et de nombreux appareils électroniques à faible consommation) fonctionnent selon les principes de la série. Comprendre le comportement du courant dans ces configurations est essentiel à la fois pour le dépannage et la conception.

TL;DR

Dans un circuit en série, le courant reste constant dans tous les éléments. Utilisez la loi d'Ohm, V = I / R , pour trouver le courant une fois que vous connaissez la résistance totale (somme des résistances individuelles) et la tension source. Dans les circuits parallèles, la tension reste constante tandis que le courant se divise.

Calcul de l'ampérage dans les circuits en série

Pour déterminer le courant dans un circuit en série :

1. Sommez la résistance de tous les composants de la série :R_total = R1 + R2 + … + Rn .
2. Mesurez ou spécifiez la tension d'alimentation :V (en volts).
3. Appliquez la loi d'Ohm pour trouver le courant :I = V / R_total (en ampères).

Étant donné que le courant est le même dans chaque résistance, vous pouvez également calculer la chute de tension aux bornes de chaque résistance avec V_i = I × R_i et vérifiez que la chute totale est égale à la tension d'alimentation.

Exemple illustratif

Considérons un circuit alimenté par une pile 9 V avec trois résistances :4 Ω, 6 Ω et 8 Ω en série.

• R_total = 4 Ω + 6 Ω + 8 Ω = 18 Ω
• I = 9 V / 18 Ω = 0.5 A
• Chutes de tension :V1 = 0.5 A × 4 Ω = 2 V , V2 = 0.5 A × 6 Ω = 3 V , V3 = 0.5 A × 8 Ω = 4 V (somme à 9 V).

Incorporation de condensateurs et d'inductances

Lorsqu'un condensateur ou un inducteur est ajouté en série, le courant varie avec le temps :

• Décharge du condensateur :I(t) = (V / R) e^{-t/(RC)}
• Réponse de l'inducteur :I(t) = (V / R) e^{-tR/L}

Ici, C est la capacité (farads), L est l'inductance (Henries), et t est le temps (secondes). Ces expressions proviennent de l'analyse standard des circuits RL et RC enseignée dans les programmes d'études en génie électrique.

Série ou parallèle :comparaison rapide

• Série : R_total = ΣR_i , courant constant, la tension chute en somme vers l'alimentation.
• Parallèle : 1/R_total = Σ(1/R_i) , tension constante, le courant se divise entre les branches.

Courant continu (DC) vs courant alternatif (AC)

Le courant continu circule dans une direction et est typique des batteries et de la plupart des appareils électroniques. Le courant alternatif inverse périodiquement la direction et est préféré pour la transmission d'énergie car il peut être facilement augmenté ou diminué à l'aide de transformateurs, comme l'ont démontré les travaux pionniers de Nikola Tesla à la fin du 19e siècle.

Les appareils modernes combinent souvent les deux :l'alimentation secteur CA est redressée en CC pour les circuits internes.

Conseils pratiques

• Toujours vérifier la polarité lors de la connexion d'une batterie à un circuit en série.
• Utilisez un multimètre pour confirmer que le courant est bien le même dans tous les composants de la série.
• Pour des raisons de sécurité, limitez la résistance en série pour éviter une surchauffe de la source d'alimentation.

En suivant ces principes, vous pouvez calculer et vérifier de manière fiable le courant dans n'importe quelle disposition en série, garantissant à la fois performances et sécurité.