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Montage en parallèle

5emePhysique-ChimieAssociation d’un pile electriqueMontage en parallèle~4 min de lecture

En parallèle, les piles partagent deux nœuds communs ; leur tension ne s’additionne pas.

Montage de piles en parallèle

Objectifs

  • Reconnaître le parallèle.
  • Comparer série, tension et autonomie.
  • Distinguer les effets de pannes différentes.

Reconnaître les deux nœuds communs

En parallèle, les bornes positives des piles sont reliées au même nœud, et les bornes négatives à l’autre. Dans le modèle de piles identiques, les deux branches présentent la même tension ; la tension de l’ensemble reste celle d’une pile. Le dessin est un modèle idéal : un montage réel nécessite des piles compatibles et un dispositif adapté.

Modèle de deux piles identiques en parallèle, reliées au même récepteur+−Pile APile BSchema ideal sans protections

En parallèle, quelles bornes se rejoignent au même nœud ?

  1. Les positives ensemble, les négatives ensemble
  2. Une positive avec la négative suivante comme en série
  3. Toutes les bornes sur un seul fil
Les deux nœuds restent distincts : les relier directement court-circuiterait l’alimentation.

Comparer tension et autonomie

Des piles identiques concordantes en série additionnent leurs tensions. En parallèle, elles peuvent partager le courant demandé et augmenter la réserve disponible. Avec un même récepteur et des conditions comparables, cela peut augmenter l’autonomie ; la durée ne double pas nécessairement dans un montage réel.

Données entièrement fictives : chaque pile du modèle fournit \(U=1{,}5\,\mathrm{V}\). Compare deux piles en parallèle et en série concordante.

Voir la solution après avoir cherché
En parallèle, la tension reste \(U_{\mathrm{ensemble}}=1{,}5\,\mathrm{V}\).
En série concordante, les tensions s’ajoutent : \(U_{\mathrm{ensemble}}=1{,}5+1{,}5=3{,}0\,\mathrm{V}\).
Une tension plus élevée et une autonomie plus longue ne désignent pas la même propriété.

Deux piles identiques en parallèle donnent-elles forcément une lampe deux fois plus brillante ?

  1. Oui
  2. Non
La tension reste celle d’une pile dans le modèle ; l’éclat dépend du récepteur et de son fonctionnement.

Comprendre une panne sans la provoquer

Si une branche est simplement ouverte, l’autre peut encore alimenter le récepteur. Mais une pile défectueuse, inversée ou très déchargée peut provoquer des courants indésirables entre branches. Des piles à états différents ne doivent pas être associées au hasard. Le professeur choisit un boîtier protégé et vérifie les références et les polarités.

Un élève conclut : « En parallèle, toute panne est sans conséquence. » Que lui répondre ?

Voir la solution après avoir cherché
Une ouverture d’une branche peut laisser l’autre fonctionner.
Un court-circuit ou une différence importante entre piles constitue un autre défaut.
Il faut donc identifier la panne et la protection ; on ne provoque jamais un défaut sur une pile.

Comment étudier la panne en classe ?

  1. Avec un dispositif protégé et une simulation de branche ouverte
  2. En court-circuitant une pile
  3. En mélangeant piles neuves et usées
Une simulation autorisée permet de raisonner sans créer un défaut dangereux.

Erreurs fréquentes

Résumé

Repérer les nœuds et les polarités aide à prévoir la tension ; l’autonomie et les défauts demandent une analyse séparée.

Cartes mémo

Réponds avant de retourner les cartes.

Parallèle
Positives au même nœud, négatives à un autre.
Tension
Identique à celle d’une pile dans le modèle parallèle.
Autonomie
Durée de fonctionnement, dépendante des conditions.
Branche ouverte
Chemin interrompu, sans courant dans cette branche.
Protection
Dispositif conçu pour limiter les effets d’erreurs et de défauts.

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