Circuits série et parallèle : entraînez-vous avec des QCM

Comprendre les circuits série et parallèle

Dans un circuit en série, les composants sont reliés les uns après les autres sur une seule boucle : le même courant traverse tous les dipôles. La tension du générateur se répartit entre les récepteurs, et la résistance équivalente est la somme des résistances : Req = R1 + R2 + R3. Conséquence pratique : si une lampe grille ou si l'on ouvre l'interrupteur, le circuit est coupé en tout point et plus aucune lampe ne s'allume. C'est le principe des guirlandes anciennes, où une ampoule défectueuse éteignait toute la chaîne.

Dans un circuit en parallèle, les branches sont reliées aux mêmes deux nœuds : chaque branche reçoit la même tension, celle du générateur, tandis que le courant se divise entre les branches (loi des nœuds : I = I1 + I2 + I3). La résistance équivalente diminue à mesure qu'on ajoute des branches : 1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. Pour deux résistances, on retient la formule du produit sur la somme : Req = (R1 × R2)/(R1 + R2). Avantage essentiel : chaque branche fonctionne indépendamment, ce qui explique le câblage des prises domestiques et des feux d'une voiture.

Les erreurs fréquentes méritent d'être démontées. Première confusion : croire que le courant « s'use » en traversant les composants ; en série, l'intensité est identique partout, seule la tension se répartit. Deuxième erreur : penser qu'ajouter une résistance en parallèle augmente la résistance totale ; c'est l'inverse, car on offre au courant un chemin supplémentaire. Troisième piège : appliquer la loi d'Ohm U = R × I avec des grandeurs qui ne correspondent pas au même dipôle ; la tension utilisée doit toujours être celle aux bornes de la résistance considérée, avec le courant qui la traverse réellement.