Calcul Ig 2 Lampes Sur Circuit Serie

Calculez instantanément l’intensité du générateur IG, la résistance équivalente, la tension sur chaque lampe et la puissance dissipée dans un circuit série composé de deux lampes résistives.

Rappels rapides

• En série, le courant est identique dans tous les dipôles.
• La résistance équivalente vaut R1 + R2.
• L’intensité du générateur IG est donc IG = U / (R1 + R2).
• La lampe la plus résistive reçoit la plus grande chute de tension.
• Si une lampe est ouverte, le circuit ne laisse plus passer de courant.

Formules utilisées

• R_eq = R1 + R2
• I_G = U_G / R_eq
• U1 = I_G × R1
• U2 = I_G × R2
• P1 = U1 × I_G
• P2 = U2 × I_G
• P_tot = U_G × I_G

Guide expert du calcul IG avec 2 lampes sur circuit série

Le calcul IG 2 lampes sur circuit série est un grand classique en électricité scolaire, en dépannage simple et en initiation à l’analyse des circuits. Le symbole IG désigne généralement l’intensité fournie par le générateur. Dans un montage en série, cette intensité est particulièrement facile à déterminer parce que le courant est identique dans toutes les branches du circuit, puisqu’il n’existe qu’un seul chemin pour les charges électriques. En pratique, cela signifie que le courant traversant la lampe 1 est exactement le même que celui qui traverse la lampe 2 et qu’il est aussi égal au courant fourni par la source.

Comprendre ce calcul ne sert pas seulement à réussir un exercice. C’est aussi le meilleur moyen de savoir pourquoi deux lampes montées en série brillent souvent moins que prévu, pourquoi la tension se partage entre les récepteurs, et pourquoi une seule rupture de filament peut éteindre l’ensemble du montage. Dans ce guide, nous allons reprendre les principes fondamentaux, détailler la méthode de calcul, examiner des exemples concrets, et comparer les caractéristiques des technologies d’éclairage afin de mieux interpréter les résultats.

Règle clé : dans un circuit série de deux lampes résistives, on commence toujours par additionner les résistances. Une fois la résistance totale connue, le calcul du courant IG se fait directement par la loi d’Ohm : IG = UG / (R1 + R2).

1. Qu’est-ce qu’un circuit série avec deux lampes ?

Un circuit série relie les composants les uns à la suite des autres. Le courant quitte le générateur, traverse la première lampe, puis la seconde, avant de revenir au générateur. Cette structure a trois conséquences fondamentales :

• Le courant est identique partout : IG = I1 = I2.
• Les résistances s’additionnent : R_eq = R1 + R2.
• La tension se partage : UG = U1 + U2.

Ce point est essentiel pour interpréter la luminosité. Si les deux lampes ne possèdent pas la même résistance, elles ne reçoivent pas la même tension. La plus résistive a la plus forte chute de tension. Comme la puissance dissipée par une lampe dépend du courant et de la tension à ses bornes, deux lampes en série peuvent donc afficher des éclats différents, même si elles sont soumises au même courant.

2. Méthode complète de calcul de IG

Voici la méthode la plus fiable pour résoudre un exercice de calcul avec deux lampes sur circuit série :

1. Identifier la tension du générateur UG.
2. Relever ou convertir les résistances des deux lampes dans la même unité, généralement l’ohm.
3. Calculer la résistance équivalente : R_eq = R1 + R2.
4. Appliquer la loi d’Ohm : IG = UG / R_eq.
5. Déduire la tension de chaque lampe : U1 = IG × R1 et U2 = IG × R2.
6. Calculer la puissance dissipée : P1 = U1 × IG et P2 = U2 × IG.
7. Vérifier la cohérence globale : U1 + U2 doit être égal à UG, et P1 + P2 doit être proche de P_tot.

Cette logique de calcul convient parfaitement aux exercices pédagogiques où les lampes sont modélisées comme des résistances. En situation réelle, une lampe à filament voit sa résistance varier avec la température. Une LED, elle, ne se comporte pas comme une simple résistance pure. C’est pourquoi les résultats d’un exercice théorique sont d’abord des résultats de modèle, très utiles pour comprendre le comportement général, mais pas toujours suffisants pour dimensionner un système d’éclairage réel sans électronique associée.

3. Exemple détaillé : deux lampes de 60 Ω et 90 Ω sous 230 V

Prenons un cas simple, proche des valeurs préremplies dans le calculateur :

• UG = 230 V
• R1 = 60 Ω
• R2 = 90 Ω

On commence par calculer la résistance totale :

R_eq = 60 + 90 = 150 Ω

Ensuite, l’intensité du générateur :

IG = 230 / 150 = 1,533 A

La tension sur la lampe 1 :

U1 = 1,533 × 60 = 92,0 V

La tension sur la lampe 2 :

U2 = 1,533 × 90 = 138,0 V

La somme des tensions vaut bien 230 V. On peut ensuite calculer les puissances :

• P1 = 92,0 × 1,533 = 141,1 W
• P2 = 138,0 × 1,533 = 211,6 W
• Ptot = 230 × 1,533 = 352,7 W

On comprend immédiatement que la seconde lampe dissipe davantage de puissance, car elle présente une résistance plus élevée alors que le courant est le même. Cet exemple explique très bien la logique des chutes de tension en série.

4. Pourquoi les lampes brillent-elles souvent moins en série ?

Quand deux lampes identiques prévues pour fonctionner à une tension donnée sont montées en série sur cette même tension totale, chacune ne reçoit qu’une fraction de la tension. Si l’on place par exemple deux lampes identiques sur une alimentation fixée, chaque lampe reçoit environ la moitié de la tension si leurs résistances sont proches. Or la puissance lumineuse perçue dépend fortement de la puissance électrique dissipée et de la technologie d’éclairage. Le résultat le plus fréquent est une baisse importante de luminosité.

Cette propriété explique pourquoi les montages domestiques d’éclairage sont presque toujours réalisés en parallèle et non en série. En parallèle, chaque lampe reçoit la tension complète du réseau et peut fonctionner selon ses caractéristiques nominales.

5. Données comparatives utiles sur les technologies de lampes

Pour interpréter correctement un calcul, il est utile de rappeler que la puissance électrique n’est pas convertie avec la même efficacité en lumière selon la technologie utilisée. Les chiffres ci-dessous reprennent des plages typiques largement admises et cohérentes avec les données de vulgarisation techniques diffusées par des organismes publics comme le U.S. Department of Energy.

Technologie	Efficacité lumineuse typique	Ordre de grandeur de durée de vie	Commentaire pour un circuit série
Incandescence	10 à 17 lm/W	Environ 1 000 h	Très sensible aux variations de tension, éclat fortement réduit si la tension chute.
Halogène	16 à 24 lm/W	Environ 2 000 à 4 000 h	Meilleure efficacité que l’incandescence, mais reste dépendante d’une tension proche du nominal.
Fluocompacte	50 à 70 lm/W	Environ 8 000 à 10 000 h	Nécessite une électronique interne, comportement moins simple qu’une résistance pure.
LED	80 à 120 lm/W	Environ 15 000 à 25 000 h	Non assimilable directement à une simple résistance, le calcul série théorique devient insuffisant.

Cette comparaison montre qu’un calcul purement résistif est surtout pédagogique pour comprendre la distribution de courant et de tension. Avec des lampes modernes, la présence d’une alimentation électronique, d’un driver ou d’une limitation de courant modifie souvent la réponse réelle du circuit.

6. Tableau comparatif : série contre parallèle

Pour bien situer l’intérêt du calcul IG en série, il faut le comparer au cas du montage parallèle, beaucoup plus fréquent dans les installations d’éclairage.

Critère	Montage en série	Montage en parallèle
Courant	Identique dans tous les récepteurs	Se partage entre les branches
Tension sur chaque lampe	Fraction de la tension totale	Tension complète du générateur
Résistance équivalente	Somme des résistances	Inférieure à la plus petite résistance
Conséquence si une lampe est coupée	Tout le circuit s’arrête	Les autres branches peuvent continuer à fonctionner
Usage courant en éclairage domestique	Rare	Très courant

7. Erreurs fréquentes dans le calcul IG de deux lampes en série

• Confondre série et parallèle : c’est l’erreur la plus commune. En série, on additionne les résistances.
• Mélanger les unités : par exemple entrer une résistance en kΩ et l’autre en Ω sans conversion.
• Utiliser la tension totale pour chaque lampe : en série, chaque lampe ne reçoit qu’une partie de la tension.
• Oublier la vérification : U1 + U2 doit toujours redonner UG dans le modèle résistif simple.
• Supposer que deux LED se calculent comme deux résistances fixes : ce n’est généralement pas valable sans hypothèse de modélisation explicite.

8. Comment interpréter le résultat d’intensité IG ?

Le résultat de IG indique le débit de charges électriques que le générateur doit fournir. Plus la résistance équivalente est élevée, plus le courant est faible. Dans un circuit de deux lampes en série, l’ajout d’une deuxième résistance augmente forcément l’opposition totale au passage du courant. C’est une raison directe de la baisse de luminosité observée dans beaucoup de montages série avec lampes identiques.

On peut aussi interpréter IG comme un indicateur de sollicitation du générateur. Si la tension est fixée et que l’on réduit les résistances, le courant augmente. Cette hausse du courant peut entraîner davantage d’échauffement, une puissance consommée plus importante, ou un dépassement des limites admissibles pour certaines alimentations. Dans un exercice, cela permet souvent de discuter de la sécurité, du rendement et du dimensionnement.

9. Sources techniques utiles et fiables

Si vous souhaitez approfondir les notions d’électricité, d’unités et d’éclairage, vous pouvez consulter ces ressources d’autorité :

• NIST.gov – unités SI et grandeurs électriques
• Energy.gov – bases techniques sur l’éclairage LED et la performance
• Boston University – circuits en série et en parallèle

10. Quand ce calcul est-il parfaitement valide ?

Le calcul IG présenté ici est parfaitement valide dans les situations suivantes :

1. Les lampes sont modélisées comme des résistances fixes.
2. La source fournit une tension stable.
3. Les fils et connexions ont une résistance négligeable devant celle des lampes.
4. On travaille en régime continu ou dans un modèle simplifié adapté.

Dès que l’on introduit des composants non linéaires, des alimentations électroniques, des effets thermiques importants ou des signaux alternatifs plus complexes, une modélisation plus avancée peut devenir nécessaire. Mais pour l’apprentissage des bases, l’exercice “calcul IG 2 lampes sur circuit série” reste l’un des meilleurs pour ancrer la loi d’Ohm, la loi des mailles et la notion de résistance équivalente.

11. Conclusion pratique

Retenez une idée simple : avec deux lampes en série, le courant est unique, la tension se partage et les résistances s’additionnent. Une fois ces trois principes acquis, le calcul de IG devient presque automatique. Le calculateur ci-dessus vous aide à vérifier vos résultats, à comparer les chutes de tension et à visualiser les puissances dissipées. C’est un excellent outil pour les devoirs, les travaux pratiques, la remise à niveau et la préparation d’évaluations en physique appliquée ou en électrotechnique de base.

Si vous avez les caractéristiques de vos lampes en ohms, il suffit de les renseigner avec la tension du générateur. Vous obtenez immédiatement l’intensité IG, les tensions U1 et U2, les puissances P1 et P2, ainsi qu’un graphique de synthèse. Pour des lampes réelles modernes, considérez toutefois ce calcul comme une approximation pédagogique si aucun modèle électronique détaillé n’est fourni.