Chaîne d'ampoules : un seul chemin pour toutes

Un jeu éducatif de simulation. Des ampoules en série partagent un seul chemin : le même courant traverse chacune, les résistances s'additionnent et la tension de la source se partage en proportion. Prédis le courant, la résistance totale, la tension d'une ampoule, l'effet d'une quatrième ampoule et le minimum de petites ampoules pour 230 V.

Circuits en sériePartage de la tension

CHAÎNE D'AMPOULES

Trois ampoules

Prêt
Active JavaScript pour allumer la chaîne. Les instructions et l'exemple résolu restent lisibles.
Courant IÉlectrons (−), dans l'autre sensÉclat de l'ampoule, selon sa puissanceTa prédiction
Circuit en sérieR = R₁ + R₂ + …

Temps

0.00 s

t

Source

— V

V_supply

Courant

— A

I = V ÷ R

Aux bornes d'une ampoule

— V

V = I·R

Prédis avant de démarrer

Écris ta prédiction pour préparer l'essai. Démarrer reste désactivé tant qu'il n'y a pas de réponse.

Prédis le courant, la résistance et les parts.

Score de mission—

Chaque réponse doit être à 2 % près, et la guirlande au minimum exact : chacune rapporte 100 points. Réussir au premier essai ajoute 50. Un essai compte dès qu'il commence.

✓ Bonne réponse① Du premier coup

Comment jouer à Chaîne d'ampoules

  1. Choisis un test et lis sur la carte les ampoules et la source.
  2. Additionne les résistances, trouve l'unique courant avec I = V ÷ R et la tension de chaque ampoule avec V = I·R.
  3. Écris ta prédiction et appuie sur Démarrer. La source monte et chaque ampoule s'allume selon sa propre puissance.
  4. Compare l'ampèremètre, le voltmètre et les barres avec ta prédiction orange.

Les circuits en série

Dans un circuit en série, les composants se suivent sur un seul chemin : toute charge qui quitte la source traverse chacun d'eux, et le courant est le même partout dans la boucle. Chaque ampoule freine les charges, donc leurs résistances s'additionnent, R = R₁ + R₂ + …, et ajouter une ampoule diminue toujours le courant et affaiblit toutes les ampoules. La tension de la source se partage : chaque ampoule prend V = I·R, une part proportionnelle à sa résistance, et les parts s'additionnent pour donner la tension de la source. C'est pourquoi une guirlande de petites ampoules basse tension peut fonctionner sur le secteur si elles sont assez nombreuses en série. Le chemin unique a un inconvénient : si une ampoule grille ou est dévissée, le circuit est coupé et toutes s'éteignent.

Un modèle d'apprentissage ciblé

Les ampoules ont des résistances fixes (celle d'un vrai filament augmente quand il chauffe), les fils et les appareils de mesure sont idéaux et le courant s'établit aussitôt. La source monte régulièrement de 0 à sa tension en 2 s, puis reste 1 s. L'éclat suit la puissance de chaque ampoule selon une échelle fixe : éclat maximal à 16 W pour les ampoules de 4 Ω et de 2 à 5 Ω, et à 0,5 W (2,5 V, 0,2 A, 12,5 Ω) pour une petite ampoule de guirlande. Une petite ampoule grille dès que sa tension dépasse 2,5 V (une tension à 0,05 % près compte comme tenir). Les points des électrons avancent à une vitesse liée au courant, pas à la vraie vitesse de dérive. Les réponses à 2 % près sont justes ; la guirlande demande le nombre entier minimal exact.

Changer de langue conserve ton essai, ta prédiction, tes tentatives et le déroulement.