Elec Class

apprendre l'électricité en manipulant

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Fiche de cours · chapitre 1 sur 15

Les unités
électriques

Pour convertir, on remplace le préfixe par sa puissance de 10 : k = 10³, m = 10⁻³, µ = 10⁻⁶. Ainsi 2,2 kΩ = 2 200 Ω et 20 mA = 0,02 A.

k = 10³
m = 10⁻³
µ = 10⁻⁶
n = 10⁻⁹Se lit : « kilo multiplie par mille, milli divise par mille, micro par un million, nano par un milliard »
k kilo× 1 000 (10³)
m milli÷ 1 000 (10⁻³)
µ micro÷ 1 000 000 (10⁻⁶)
n nano÷ 1 000 000 000 (10⁻⁹)
01

Convertisseur d'unités

Le résultat se calcule sous tes yeux, ligne par ligne, comme au tableau.

Convertisseur d'unités

Entre une valeur, choisis le préfixe de départ et celui d'arrivée : le résultat s'affiche avec la puissance de 10 utilisée.

1J'écris la valeur

2Je choisis le préfixe d'arrivée

Chaque marche vaut 3 rangs de virgule : k = 10³, m = 10⁻³, µ = 10⁻⁶.

3Le résultat

Valeur convertie

0,25 A

250 mA = 250 × 10⁻³ A
= 250 × 10⁻³ ÷ 10⁰ A
= 0,25 A

On divise par 10³ : la virgule recule de 3 rangs vers la gauche.

02

Unités et conversions en électricité : le cours

La définition, l'essentiel à retenir et des exemples de tous les jours.

Toute grandeur électrique se mesure dans le Système international : tension en volts (V), courant en ampères (A), résistance en ohms (Ω), puissance en watts (W), énergie en joules (J).

Les préfixes évitent les zéros : k (10³), M (10⁶), m (10⁻³), µ (10⁻⁶), n (10⁻⁹), p (10⁻¹²). La notation scientifique m × 10ⁿ garde 1 ≤ m < 10 ; on ne garde que les chiffres significatifs que la mesure justifie.

À retenir

  1. Une formule se calcule toujours en unités SI : volts, ampères, ohms, watts, joules, secondes.
  2. Entre deux préfixes voisins (k, unité, m, µ, n), le facteur est 1 000 : la virgule se déplace de trois rangs.
  3. En notation scientifique, un seul chiffre non nul avant la virgule : 0,0047 A s'écrit 4,7 × 10⁻³ A.
L'image de la règle graduée

Tu sais déjà que 1 km = 1 000 m et que 1 m = 1 000 mm. Ce sont exactement les mêmes préfixes en électricité : 1 kΩ = 1 000 Ω, 1 A = 1 000 mA. La valeur ne change pas, seule l'écriture change. Limite : en électricité on va beaucoup plus loin (µ, n et p pour les condensateurs, M et G pour les grandes puissances), et le centi, si courant en longueur, ne sert presque jamais.

Les formules du chapitre

Préfixes usuels

k = 10³
m = 10⁻³
µ = 10⁻⁶
n = 10⁻⁹
GrandeurSymboleUnité
TensionUV
IntensitéIA
RésistanceRΩ
PuissancePW
ÉnergieWJ

Ampère-heure et kilowattheure

1 Ah = 3 600 C
1 kWh = 3,6 × 10⁶ J
GrandeurSymboleUnité
Quantité d'électricitéQC
ÉnergieWJ

Dans la vraie vie

Les symboles

Source de tension
Pile / accumulateur
Résistance
Interrupteur
Lampe
Voltmètre
Ampèremètre
Moteur
03

Méthode et exemple résolu

Quatre étapes pour réussir un exercice, puis un exemple corrigé ligne par ligne.

1Repère le préfixe

Lis la lettre devant l'unité (k, M, m, µ, n) et respecte la casse : m (milli) n'est pas M (méga).

2Remplace-le par sa puissance de 10

4,7 kΩ devient 4,7 × 10³ Ω ; 33 nF devient 33 × 10⁻⁹ F.

3Calcule en unités SI

Fais le calcul de la formule avec les valeurs converties, sans aucun préfixe.

4Choisis le préfixe du résultat

Reprends le préfixe qui donne un nombre entre 1 et 1 000 (0,0035 A s'écrit 3,5 mA) et garde trois chiffres significatifs.

Exemple résolu

Énoncé

Convertir 4,7 kΩ en ohms, 250 mA en ampères et 0,000 22 F en microfarads, puis écrire 47 000 Ω en notation scientifique.

Solution
  • 4,7 kΩ = 4,7 × 10³ Ω = 4 700 Ω
  • 250 mA = 250 × 10⁻³ A = 0,25 A
  • 0,000 22 F = 220 × 10⁻⁶ F = 220 µF
  • 47 000 Ω = 4,7 × 10⁴ Ω (un seul chiffre avant la virgule).

Les erreurs classiques

Erreur 1Confondre m (milli, 10⁻³) et M (méga, 10⁶) : mille milliards d'écart.
Erreur 2Calculer avec des mA ou des kΩ dans U = R·I : on convertit avant en unités SI (A, Ω), on lit le résultat en V.
Erreur 3Recopier tous les chiffres de la calculatrice : trois chiffres significatifs suffisent presque toujours.

Questions fréquentes : unités et conversions en électricité

Comment convertir des mA en A ?

On divise par 1 000 : 350 mA = 0,35 A. Dans l'autre sens, on multiplie par 1 000 : 0,02 A = 20 mA.

Combien de µF dans un farad ?

Un million : 1 F = 10⁶ µF. Inversement, 470 µF = 470 × 10⁻⁶ F = 0,000 47 F.

Que veut dire mAh sur une batterie ?

C'est le milliampère-heure, une quantité d'électricité : 2 000 mAh = 2 Ah, soit 2 A pendant 1 h ou 0,2 A pendant 10 h. En coulombs : 2 × 3 600 = 7 200 C.

Comment écrire un nombre en notation scientifique ?

On place la virgule après le premier chiffre non nul et on compte les rangs déplacés : 0,000 68 A = 6,8 × 10⁻⁴ A et 2 300 000 W = 2,3 × 10⁶ W.

Pourquoi l'ohm s'écrit-il Ω ?

C'est la lettre grecque oméga majuscule : « oméga » rappelle « ohm », et un O se confondrait avec un zéro. Sur les schémas, on lit souvent 4k7 pour 4,7 kΩ : la lettre remplace la virgule.

Quelles sont les unités de base en électricité ?

Le volt (V) pour la tension, l'ampère (A) pour l'intensité, l'ohm (Ω) pour la résistance, le watt (W) pour la puissance et le joule (J) pour l'énergie. Au sens strict, seul l'ampère est une unité de base du SI ; les autres en dérivent (1 V = 1 W/A).

Pourquoi convertir en unités SI avant de calculer ?

Les formules du cours (U = R·I, P = U·I…) sont écrites pour des volts, des ampères et des ohms. Avec des kilo-ohms ou des milliampères, le résultat est faux d'un facteur 1 000.

Combien de chiffres significatifs garder ?

Autant que la donnée la moins précise : une résistance à 5 % ne justifie pas un courant à six décimales. En pratique, trois chiffres.

04

S'entraîner : 15 exercices corrigés

Du plus simple au plus complet, chaque exercice a sa correction pas à pas.

Pour les enseignants

  • Convertir une valeur d'un préfixe à l'autre (k, M, m, µ, n)
  • Écrire un résultat en notation scientifique avec un nombre adapté de chiffres significatifs
  • Associer chaque grandeur électrique à son unité et à son symbole
Durée indicative
1 à 2 périodes de 50 minutes

Une idée de séance

Faire circuler des objets réels (résistances, condensateurs, batterie de téléphone, chargeur, étiquette énergie d'un appareil) : chaque groupe relève les valeurs inscrites, les convertit en unités SI et en notation scientifique, puis compare avec un autre groupe.

Utiliser Elec Class en classe
Temps simulé00:00:00
Q = I·t-
W = P·t-

Vue schématique CEI 60617

Comment ça marche ?

Chaque gros trou est un point du circuit : on y enfonce une patte de composant. Les 4 petits trous autour y sont reliés : les chips et les câbles s'y piquent.

  1. Pose un composant Glisse-le depuis la palette : il se clipse sur la grille. R le fait pivoter.
  2. Ponte des trous voisins Choisis le chip connecteur (ou C) et glisse sur la plaque : les trous pontés forment un seul point.
  3. Tire un câble Pour les liaisons longues et l'alimentation : d'un gros trou à un autre, ou à une borne.
  4. Ferme la boucle Le circuit se calcule en direct (loi d'Ohm, Kirchhoff) et la vue schématique suit.

Raccourcis

Suppr
supprimer
R
pivoter
C
pinceau à chips
Échap
annuler
molette
zoomer
0
recadrer la plaque
glisser le fond
se déplacer

Confirmer

Renommer

Importer un montage

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