Calcul de l’Intensité dans un Circuit LED

Calcul de l’Intensité dans un Circuit LED

Comprendre le Calcul de l’Intensité dans un Circuit LED

Dans le cadre d’un projet scolaire, des élèves construisent un circuit électrique simple pour alimenter une ampoule LED. Ils veulent s’assurer que la tension et le courant appliqués ne dépasseront pas les spécifications de l’ampoule pour garantir sa longévité.

Données:

  • Tension de la source : \( V = 9 \, \text{V} \)
  • Résistance de l’ampoule LED : \( R = 330 \, \Omega \)
Calcul de l’Intensité dans un Circuit LED

Questions:

1. Calculez l’intensité du courant traversant l’ampoule LED lorsque le circuit est fermé.

2. Discutez des mesures de sécurité que les élèves devraient prendre lors de la manipulation du circuit pour éviter de brûler l’ampoule ou de créer un court-circuit.

Correction : Calcul de l’Intensité dans un Circuit LED

1. Calcul de l’intensité du courant

Dans un circuit purement résistif avec une source de tension continue, le courant est régi par la loi d’Ohm. Cette loi établit une relation directe entre la tension aux bornes de la résistance, la valeur de la résistance et l’intensité du courant.

Formule

\[ I = \frac{V}{R} \]

Données
  • Tension de la source : \(V = 9\text{ V}\)
  • Résistance de l’ampoule LED : \(R = 330\,\Omega\)
Calcul

\[ I = \frac{9\text{ V}}{330\,\Omega} \] \[ I = 0{,}02727\text{ A} \]
En arrondissant à 3 chiffres significatifs :
\[ I \approx 27{,}3\text{ mA} \]

Résultat :

L’intensité du courant traversant l’ampoule LED est d’environ 27,3 mA.

2. Mesures de sécurité lors de la manipulation du circuit

1. Couper l’alimentation avant toute intervention

Toujours débrancher la source ou ouvrir l’interrupteur avant de modifier le câblage, d’ajouter ou de retirer des composants. Cela évite les arcs électriques, les courts‑circuits et les blessures par choc.

2. Vérifier la valeur de la résistance

Assurez‑vous que la résistance de 330 Ω est bien connectée en série avec la LED. Sans résistance ou avec une résistance de trop faible valeur, le courant pourrait dépasser la limite maximale de la LED et la brûler.

3. Utiliser un support isolant et des fils de connexion adaptés

Montez le circuit sur une plaque de prototypage (breadboard) ou un support isolant. Employez des fils avec isolant en bon état pour éviter tout contact accidentel entre conducteurs.

4. Ne pas toucher les conducteurs sous tension

Une fois le circuit sous tension, évitez de toucher les pointes métalliques ou les soudures. Utilisez des pinces croco isolées si vous devez tester une tension en fonctionnement.

5. Limiter la durée d’alimentation continue

Si la LED n’est pas conçue pour fonctionner en continu à 27 mA, limitez le temps d’allumage ou augmentez légèrement la résistance pour réduire l’intensité, afin de préserver sa longévité.

6. Surveiller la montée en température

Au bout de quelques minutes de fonctionnement, touchez délicatement la résistance et la LED (sans appuyer). Si l’un des composants devient trop chaud, coupez immédiatement l’alimentation pour éviter un endommagement.

7. Prévoir un fusible ou un disjoncteur adapté

Pour des montages plus sophistiqués, intégrer un petit fusible (quelques dizaines de mA) en série protège le circuit contre tout défaut grave.

Calcul de l’Intensité dans un Circuit LED

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