Physique-chimie · CAPCAP
Circuit électrique et dipôles : exercices corrigés de CAP
Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Un dipôle est un composant qui possède deux bornes : lampe, interrupteur, pile, moteur, DEL et résistance en sont des exemples 2.
- Un générateur transforme une forme d'énergie en énergie électrique ; un récepteur transforme l'énergie électrique en une autre forme d'énergie 2.
- Un circuit comporte un générateur et des éléments qui forment une boucle entre ses deux pôles 3.
- Si la boucle est ouverte à un seul endroit, le courant ne circule plus nulle part dans un montage en série.
- Avant de câbler, on dessine un schéma avec des symboles normalisés, puis on branche dipôle après dipôle 1.
Comment utiliser ces exercices
Ces exercices te font manipuler les mots et les gestes de base de l'électricité : reconnaître un dipôle, dire s'il fournit ou reçoit de l'énergie, vérifier qu'un circuit est bien fermé, dessiner un schéma et chercher une panne. Ils sont classés du plus simple au plus délicat. Essaie toujours de répondre sur ta feuille avant d'ouvrir les indices, puis compare avec la correction étape par étape.
Les exercices
Exercice 1 Reconnaître les dipôles
Voici une liste de matériel posée sur l'établi : une lampe, un interrupteur, une pile, un moteur, une DEL, une résistance, un fil de cuivre isolé et une boîte vide.
- Quel est le point commun à tous les dipôles ?
- Parmi les objets de la liste, lesquels sont des dipôles ?
- Le fil de cuivre est-il un dipôle de la liste ? Justifie avec ce que tu sais du rôle d'un fil.
Indice 1
Cherche ce que chaque composant possède pour être branché.
Indice 2
Le fil sert à relier les composants entre eux.
Voir la correction pas à pas
Un dipôle possède deux bornes : c'est ce qui permet de le brancher dans une boucle 2.
On relit la liste : la lampe, l'interrupteur, la pile, le moteur, la DEL et la résistance sont des dipôles 2.
La boîte vide n'est pas un composant électrique : ce n'est pas un dipôle.
Le fil de cuivre ne sert qu'à relier les dipôles entre eux ; on ne le range pas parmi les dipôles de cette liste. Dans un schéma, il apparaît comme un simple trait.
Six objets de la liste sont des dipôles : lampe, interrupteur, pile, moteur, DEL, résistance. Chacun a deux bornes.
Exercice 2 Générateur ou récepteur ?
Classe chaque dipôle dans le tableau : générateur ou récepteur.
| Dipôle | Ce qu'il fait |
|---|---|
| Pile | transforme de l'énergie chimique en énergie électrique |
| Lampe | transforme de l'énergie électrique en lumière |
| Moteur | transforme de l'énergie électrique en mouvement |
| Résistance chauffante | transforme de l'énergie électrique en chaleur |
Explique ensuite en une phrase pourquoi le circuit a besoin d'au moins un générateur.
Indice 1
Regarde le sens de la transformation : vers l'énergie électrique, ou à partir d'elle.
Indice 2
Demande-toi qui met le courant en mouvement.
Voir la correction pas à pas
Un générateur convertit une forme d'énergie en énergie électrique 2. La pile part de l'énergie chimique : c'est un générateur.
Un récepteur convertit l'énergie électrique en une autre forme d'énergie 2. La lampe (lumière), le moteur (mouvement) et la résistance chauffante (chaleur) sont des récepteurs.
Un circuit repose sur un générateur qui produit le courant dans les conducteurs 3. Sans lui, les récepteurs n'ont aucune énergie électrique à transformer.
Pile : générateur. Lampe, moteur et résistance chauffante : récepteurs. Sans générateur, aucun courant ne circule.
Exercice 3 Le circuit est-il fermé ?
Trois montages en série sont réalisés avec une pile, une lampe et un interrupteur.
- Montage A : l'interrupteur est fermé, tous les fils sont bien serrés.
- Montage B : l'interrupteur est ouvert, tous les fils sont bien serrés.
- Montage C : l'interrupteur est fermé, mais un fil est resté débranché d'une borne de la lampe.
- Dans quel(s) montage(s) la lampe peut-elle briller ?
- Explique ta réponse avec le mot « boucle ».
Indice 1
Imagine que tu suis le chemin du courant avec le doigt.
Indice 2
Un interrupteur ouvert et un fil débranché ont le même effet sur ce chemin.
Voir la correction pas à pas
Un circuit demande des éléments qui forment une boucle entre les pôles du générateur 3.
Montage A : la boucle est complète (pile, interrupteur fermé, lampe, retour à la pile). La lampe peut briller.
Montage B : l'interrupteur ouvert coupe la boucle à cet endroit. Le courant ne passe pas.
Montage C : le fil débranché coupe la boucle à la lampe. Le courant ne passe pas non plus, même si l'interrupteur est fermé.
Seul le montage A permet à la lampe de briller : c'est le seul où la boucle est fermée de bout en bout.
Exercice 4 Compter les bornes d'un montage
Un montage en série comprend : 1 pile, 1 interrupteur, 2 lampes et 1 moteur.
- Combien y a-t-il de dipôles ?
- Chaque dipôle possède deux bornes. Combien de bornes faut-il relier au total ?
- Donne ce nombre total de bornes comme réponse finale.
Indice 1
Additionne d'abord les dipôles, puis multiplie par le nombre de bornes de chacun.
Indice 2
Rappelle-toi qu'un dipôle a exactement deux bornes.
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On compte les dipôles : dipôles.
Chaque dipôle a deux bornes 2.
Nombre total de bornes : bornes.
Le montage contient 5 dipôles, soit 10 bornes à relier.
Exercice 5 Dessiner et câbler un montage
On te demande de réaliser un circuit en série avec un générateur, une lampe et un interrupteur.
- Fais la liste du matériel nécessaire.
- Décris dans l'ordre les étapes du schéma, puis du câblage.
- Que fais-tu avant de fermer l'interrupteur ?
Indice 1
Chaque dipôle est représenté par un symbole normalisé.
Indice 2
Pense à la borne + du générateur comme point de départ.
Voir la correction pas à pas
Matériel : un générateur (pile ou alimentation), une lampe, un interrupteur et des fils de liaison.
Schéma : chaque dipôle se dessine avec son symbole électrique normalisé 1. On trace d'abord le générateur, puis on relie les autres symboles en une seule boucle.
Câblage : on part de la borne + du générateur et on la relie à une borne de la lampe 1.
On relie l'autre borne de la lampe à une borne de l'interrupteur, puis l'autre borne de l'interrupteur à la borne − du générateur. La boucle est complète.
Avant de fermer l'interrupteur, on vérifie chaque connexion en suivant le schéma, puis on contrôle que le montage correspond au dessin.
Le montage se lit comme une boucle : générateur, lampe, interrupteur, retour au générateur. Le schéma sert de plan de câblage.
Exercice 6 L'ordre des dipôles change-t-il quelque chose ?
Deux élèves montent chacun un circuit en série avec un générateur, une lampe et un interrupteur.
- Léa place l'interrupteur juste après la borne + du générateur, puis la lampe.
- Malik place la lampe juste après la borne + du générateur, puis l'interrupteur.
- Les deux lampes brillent-elles quand l'interrupteur est fermé ?
- Que se passe-t-il pour chaque lampe quand on ouvre l'interrupteur ?
- Conclus sur l'effet de l'ordre des dipôles dans une boucle unique.
Indice 1
Compare les deux boucles : contiennent-elles les mêmes dipôles ?
Indice 2
Une boucle unique n'a qu'un seul chemin possible.
Voir la correction pas à pas
Les deux boucles contiennent exactement les mêmes dipôles : générateur, interrupteur, lampe. Seule la place de l'interrupteur et de la lampe diffère.
Interrupteur fermé : dans les deux cas la boucle est complète, donc les deux lampes brillent.
Interrupteur ouvert : dans les deux cas la boucle est coupée, donc les deux lampes s'éteignent.
Le chemin est unique, donc l'interrupteur coupe l'ensemble, quelle que soit sa place dans la boucle.
Dans un montage en série à boucle unique, l'ordre des dipôles ne change pas le fonctionnement : l'interrupteur commande toute la boucle, où qu'il soit placé.
Exercice 7 Trouver la panne
Un montage en série comprend une pile, un interrupteur fermé et une lampe. La lampe ne s'allume pas.
- Propose trois causes possibles liées à la boucle.
- Propose un ordre de vérification logique, du plus rapide au plus long.
- Quel dipôle remplaces-tu en dernier ? Explique.
Indice 1
Pense au chemin complet : la pile, les fils, l'interrupteur, la lampe.
Indice 2
Remplacer un composant demande du matériel de rechange : commence par ce qui ne coûte rien.
Voir la correction pas à pas
Causes possibles : un fil débranché ou mal serré, un interrupteur qui ne ferme pas vraiment le contact, une lampe grillée, une pile déchargée. Chacune coupe la boucle ou prive le circuit d'énergie électrique 3.
Vérification rapide : regarde si tous les fils sont bien en place et serrés aux bornes.
Ensuite, actionne plusieurs fois l'interrupteur pour vérifier que le contact se fait.
Puis teste la lampe seule sur une pile qui fonctionne, et la pile avec une autre lampe qui fonctionne.
On remplace en dernier le composant dont la panne est confirmée par ces essais, pour éviter de changer du matériel en bon état.
Une lampe éteinte dans un montage en série signale une boucle coupée ou un générateur vide. On teste d'abord les connexions, puis les dipôles un par un.
Exercice 8 Une lampe dévissée dans une série
Trois lampes identiques L1, L2 et L3 sont montées en série avec une pile et un interrupteur fermé : elles brillent toutes. On dévisse L2.
- Que deviennent L1 et L3 ?
- Explique avec le mot « boucle ».
- Quel défaut pratique ce type de montage présente-t-il pour un éclairage ?
Indice 1
Dévisser une lampe revient à retirer un dipôle de la boucle.
Indice 2
Pense à une guirlande dont une ampoule est grillée.
Voir la correction pas à pas
Quand L2 est dévissée, ses deux bornes ne sont plus reliées au circuit : la boucle est ouverte à cet endroit 3.
Il n'existe aucun autre chemin dans un montage en série : le courant ne circule plus.
L1 et L3 s'éteignent donc aussi, même si elles sont en bon état.
Défaut pratique : une seule lampe défaillante éteint tout le montage, et il faut chercher laquelle est en cause.
Dans une série, retirer un seul dipôle coupe la boucle entière : L1, L2 et L3 sont éteintes.
Exercice 9 Compter les fils d'un montage en série
Un montage en série forme une seule boucle. Il comprend 1 pile, 1 interrupteur, 4 lampes et 1 moteur. Les dipôles sont reliés les uns aux autres uniquement par des fils de liaison, chaque fil reliant une borne d'un dipôle à une borne du suivant.
- Combien y a-t-il de dipôles ?
- Dans une boucle fermée, combien de fils faut-il par rapport au nombre de dipôles ? Justifie par un petit exemple à trois dipôles.
- Combien de fils faut-il pour ce montage ?
Indice 1
Trace un petit schéma avec trois dipôles en boucle et compte les fils.
Indice 2
Dans une boucle, chaque dipôle est suivi d'un fil, y compris le dernier qui retourne au premier.
Voir la correction pas à pas
Nombre de dipôles : .
Exemple à trois dipôles A, B, C : un fil de A vers B, un de B vers C, un de C vers A. Cela fait trois fils pour trois dipôles.
Dans une boucle fermée, il y a donc autant de fils que de dipôles.
Pour ce montage : 7 fils de liaison.
Le montage compte 7 dipôles et il faut 7 fils pour fermer la boucle. Si un seul fil manque, la boucle est ouverte.
Les questions qu'on se pose
Un fil électrique est-il un dipôle ?
Dans ces exercices, le fil sert à relier les dipôles entre eux ; on le représente par un simple trait sur le schéma. Les dipôles sont les composants à deux bornes, comme la lampe, la pile, l'interrupteur ou le moteur 2.
Comment savoir si un dipôle est un générateur ou un récepteur ?
Regarde le sens de la transformation d'énergie. Si le dipôle produit de l'énergie électrique à partir d'une autre forme d'énergie, c'est un générateur (une pile, par exemple). S'il utilise l'énergie électrique pour produire de la lumière, du mouvement ou de la chaleur, c'est un récepteur 2.
Pourquoi ma lampe ne s'allume-t-elle pas alors que tout semble branché ?
La boucle est probablement coupée quelque part : un fil mal serré, un interrupteur ouvert ou une lampe hors service. Il faut aussi vérifier que le générateur fournit bien de l'énergie électrique, car un circuit en a besoin pour que le courant circule 3. Suis le circuit du doigt, borne après borne, avant de changer du matériel.
Sources
- Document ressources Éduscol - Circuits électriques et dipôles, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
- Dipôle électrique, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.
- Circuit électrique, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.
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