Exercices extraits de l’ouvrage « Électricité » de J.-A. Monard. Editeur : centrale d’achats de la ville de Bienne, Rennweg 62, 2501 Bienne, 1976.

Exercice 1
Un fil de cuivre a une section de 0.1 mm². Il est parcouru par un courant de 100 mA. Quelle est la force exercée par le champ électrique sur les électrons libres du cuivre ? Quelle est la tension aux bornes de ce conducteur si sa longueur vaut 300 m ?

– Rép.

Exercice 2
Un câble de cuivre de densité 8.94 a une masse de 200 kg et sa résistance vaut 0.64 Ω. Calculez sa longueur et sa section.

– Rép.

Exercice 3
Un condensateur de 1 μF de capacité porte une charge de 10^-3 C. On le relie à une résistance de 1 MΩ. Calculez le courant au début de la décharge. Expliquez pourquoi ce courant n’est pas constant. En admettant qu’il soit à peu près constant pendant le premier centième de seconde de la décharge, calculez la valeur de la charge et de la tension du condensateur après ce laps de temps.

– Rép.

Exercice 4
Dans le circuit ci-dessous, la résistance de 3 ohms est parcourue par un courant de 12 mA. Calculez la tension aux bornes de la source.

– Rép.

Exercice 5
Un fil de fer a une longueur de 600 m et une section de 2 mm². Ses extrémités sont reliées à un générateur dont la tension vaut 20 V. Calculez la vitesse des électrons libres dans le fil et leur mobilité. On admet qu’il y a, dans le fer, 10²⁹ électrons libres par m³ (résistivité ρ_fer = 1.1 × 10^-7 Ωm).
Dans le circuit précédent, on interpose un fil de cuivre de 1 km de long et de 1 mm² de section, de façon que les deux conducteurs soient en série. Calculez la vitesse des électrons libres dans chaque conducteur. On admet que le cuivre possède également 10²⁹ électrons libres par m³.

– Rép.

Exercice 6
Une résistance est constituée par un fil de maillechort dont le diamètre est de 0.6 mm, la longueur de 1 m et la résistivité de 3 × 10^-7 Ωm. Elle est reliée à une source aux bornes de laquelle il y a une tension de 2 volts. La liaison est faite au moyen de deux fils de cuivre ayant une section de 1 mm² et une longueur de 1.20 m. Calculez la tension entre les extrémités de chaque élément du circuit.

– Rép.