Montage en dérivation

1. Pourquoi parle-t-on de montage en dérivation ?

Imagine que tu es à Grand-Bassam avec tes amis. Vous voulez tous traverser la lagune en même temps, mais sans vous gêner. Pour cela, vous prenez chacun un bateau différent : un pirogue, un canoë et un petit bateau à moteur. Même si l’un des bateaux tombe en panne, les autres continuent leur chemin ! Dans un circuit électrique, c’est la même chose : les appareils (lampes, ventilateurs, radios) sont branchés sur des chemins séparés, comme des bateaux sur la lagune. On dit qu’ils sont en dérivation.

1.1. Le vocabulaire à retenir

Avant de continuer, voici les mots importants à connaître :

• Circuit électrique : c’est un chemin fermé où circule le courant électrique, comme une route pour les électrons.
• Générateur : c’est la source d’énergie, comme une pile, une batterie de voiture ou même une prise électrique dans ta maison à Abidjan.
• Récepteur : c’est l’appareil qui utilise l’énergie, comme une lampe, un ventilateur ou un téléphone.
• Nœud : c’est un point du circuit où plusieurs fils se rejoignent, comme un carrefour où plusieurs routes se croisent.
• Branche : c’est un chemin séparé entre deux nœuds. Dans un montage en dérivation, chaque récepteur est sur sa propre branche.

2. Comment reconnaître un montage en dérivation ?

2.1. Le schéma de principe

Prenons l’exemple de la maison de ton oncle à Bouaké. Il a installé deux lampes dans sa cour : une devant la maison et une derrière. Voici comment elles sont branchées :

[Pile] —— [Nœud A] —— [Lampe 1] —— [Nœud B] —— [Retour à la pile]
          │
          └── [Lampe 2] —— [Nœud B]

• Les deux lampes sont branchées entre les mêmes nœuds A et B.
• Chaque lampe a son propre chemin pour le courant.
• Si la lampe 1 grille, la lampe 2 continue de fonctionner, car le courant passe toujours par sa branche.

2.2. Comparaison avec un montage en série

Pour mieux comprendre, comparons avec un montage en série, comme celui que tu as peut-être vu dans une guirlande de Noël :

[Pile] —— [Lampe 1] —— [Lampe 2] —— [Retour à la pile]

• Les lampes sont branchées les unes après les autres.
• Si une lampe grille, le circuit est ouvert et toutes les lampes s’éteignent.
• C’est comme une chaîne : si un maillon casse, tout s’arrête.

Dans un montage en dérivation, c’est différent : chaque appareil a son propre chemin. C’est comme si chaque appareil avait sa propre route sur l’autoroute du courant électrique !

3. Les règles du montage en dérivation

3.1. La règle des tensions

Dans un montage en dérivation, toutes les branches ont la même tension que le générateur. La tension, c’est comme la "force" du courant électrique. Elle se mesure en volts (V).

Par exemple, si ton générateur (une pile de 4,5 V) alimente deux lampes en dérivation, chaque lampe reçoit une tension de 4,5 V, même si l’une des lampes est éteinte. C’est comme si chaque appareil était branché directement sur la pile !

À retenir : U (tension aux bornes de la lampe 1) = U (tension aux bornes de la lampe 2) = U (générateur)

3.2. La règle des intensités

L’intensité, c’est la quantité de courant qui circule dans le circuit. Elle se mesure en ampères (A). Dans un montage en dérivation, l’intensité totale se partage entre les branches.

Voici comment ça marche :

• Le courant arrive au nœud A.
• Il se divise entre les différentes branches.
• Au nœud B, les courants des branches se rejoignent et repartent vers le générateur.

À retenir : I (intensité totale) = I1 (intensité dans la branche 1) + I2 (intensité dans la branche 2) + ...

Par exemple, si l’intensité totale qui sort du générateur est de 0,6 A et qu’il y a deux lampes identiques, chaque lampe reçoit 0,3 A (0,6 A ÷ 2).

4. Pourquoi utilise-t-on ce montage au quotidien ?

4.1. Dans les maisons et les écoles

Dans ta maison à Yopougon ou dans ta salle de classe à Abidjan, tous les appareils sont branchés en dérivation. Voici pourquoi :

• Indépendance des appareils : Si tu éteins la télévision, le frigo continue de fonctionner. Si une lampe grille, les autres restent allumées.
• Sécurité : Si un appareil tombe en panne, le courant continue de circuler dans les autres branches.
• Économie d’énergie : Tu peux éteindre les appareils dont tu n’as pas besoin sans gaspiller de l’électricité.

4.2. Dans les lieux publics

• Les lampadaires du marché de Treichville sont branchés en dérivation. Si un lampadaire grille, les autres continuent d’éclairer.
• Les ventilateurs dans les salles de classe à Bouaké sont branchés en dérivation. Si un ventilateur tombe en panne, les autres continuent de fonctionner.

5. Comment réaliser un montage en dérivation ?

5.1. Matériel nécessaire

Pour réaliser un montage en dérivation, tu auras besoin de :

• Une pile (par exemple, une pile de 4,5 V).
• Deux lampes ou deux ampoules.
• Des fils électriques.
• Un support de pile et des douilles pour les lampes.

5.2. Étapes à suivre

1. Branche le générateur : Connecte les fils aux bornes de la pile.
2. Crée les nœuds : Utilise des fils pour relier les bornes de la pile à un point commun (nœud A).
3. Branche les récepteurs : Relie chaque lampe à partir du nœud A jusqu’à un autre point commun (nœud B).
4. Ferme le circuit : Reviens au générateur avec un fil qui part du nœud B.

Voici un schéma simple pour t’aider :

[Pile +] —— [Nœud A] —— [Lampe 1] —— [Nœud B] —— [Pile -]
          │
          └── [Lampe 2] —— [Nœud B]

5.3. Vérification

• Allume les lampes. Si elles brillent toutes les deux, ton montage est correct !
• Éteins une lampe. L’autre doit continuer de briller. Si c’est le cas, tu as bien réalisé un montage en dérivation.

6. Exploitation des résultats

Pour exploiter un montage en dérivation, suis ces étapes :

1. Identifie le générateur et les récepteurs : Repère la pile et les lampes.
2. Vérifie le branchement : Assure-toi que chaque lampe est sur une branche différente.
3. Applique la règle des tensions : U (lampe 1) = U (lampe 2) = U (générateur).
4. Applique la règle des intensités : I (total) = I1 + I2 + ...
5. Fais les calculs : Utilise les valeurs données pour trouver les tensions ou les intensités manquantes.
6. Vérifie la cohérence : Les résultats doivent avoir du sens. Par exemple, une intensité ne peut pas être négative !