LE COURANT ELERCTRIQUE

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1 Chapitre - II - LE COURNT ELERCTRIQUE Situation problème La lampe de Mr li La pile de la lampe torche de Monsieur li est épuisée, la lampe ne s allume plus. Monsieur li à vue dans sont cours de physique qu une baguette frottée se charge d électricité selon le cas. Il décide alors de remplacer la pile par deux baguettes frottées l une est électrisé positivement l autre est électrisée négativement : La lampe ne s allume pas. Baguette chargée positivement Baguette chargée négativement Problème 1: Expliquer pourquoi la lampe ne s allume pas avec les baguettes électrisées. Mon hypothèse Electricité Chap II Le courant électrique YOUSSEF mor 1

2 I- Le circuit électrique 1-Générateurs et Récepteurs : ctivité 1 : Exemple de générateur Relier chaque appareil au nom correspondant pile Plaque solaire Batterie Dynamo limentation stabilisée Définition : Recopier et compéter : courant générateur source Un.. est une.... de électrique Symbole : ctivité 2 : Exemple de récepteur Compléter le nom et le symbole des récepteurs suivants : Schéma Nom Symbole Définition : Recopier et compéter en choisissant les mots correct: reçoit -courant générateur récepteur composant Un électrique est un.. ou un appareil qui le électrique Electricité Chap II Le courant électrique YOUSSEF mor 2

3 2 - Schéma d un circuit électrique : ctivité 3 : a. Compléter le câblage du circuit électrique en reliant convenablement les trois dipôles de la figure 1-. b. Représenter le schéma électrique du montage de la figure 1-. ctivité 4 : a. Complète le circuit de la figure 2 pour que l interrupteur commande à la fois : le moteur, l électrolyseur et la lampe. Figure.1- Figure-2- b. Représente le schéma du circuit électrique de la figure 2. II- Le sens du courant électrique Prérequis o Un récepteur est une source de courant électrique. o Un générateur est une source de courant électrique. o Une alimentation stabilisée est un générateur. o Le courant électrique circule dans un circuit ouvert. o Un électrolyseur est un générateur. o Le fusible protége le circuit électrique Problème Mr Hassen à changer la batterie morte de sa ventilateur de compagne : Bizarre le ventilateur tourne dans le sens inverse. a. Dire comment Mr Hassen doit résoudre ce problème. b. Justifier la proposition. Mon hypothèse Electricité Chap II Le courant électrique YOUSSEF mor 3

4 Expériences : q q Matériels : 2 diodes électroluminescentes, 2 générateurs. 2 Interrupteurs, 6 fils conducteurs, 4 pinces crocodiles. Manipulation : l aide des diodes électroluminescente on réalise les deux montages suivants : K G K G D1 D2 Schéma 1 Schéma 2 Observations : Noter l état de la diode dans chaque montage. Interprétation : Recopier et compléter par les mots suivants : D 1 ;positive ; D 2 ; traverse ; 2 ; traverser ; négative. o Le courant électrique ne peut pas. la diode : elle reste éteinte o Le courant électrique. la diode : elle s allume. o Dans le montage n. le courant électrique circule de la borne (+) du générateur vers la borne..(-). Conclusion : Recopier et compléter par les mots suivants : circule ;débité ; rentrant ; sortant. Par convention, le courant électrique par un générateur dans le circuit électrique extérieur fermé en. de la borne positive (+) du générateur et en.. par sa borne négative (-). ctivité 5 : On donne les schémas électriques de 5 montages électriques. Schéma 1 Schéma 2 Schéma3 Schéma4 Schéma5 a. Recopier les schémas ou le courant électrique circule dans le montage. b. Représenter le sens du courant électrique sur chacun des schémas copiés. Electricité Chap II Le courant électrique YOUSSEF mor 4

5 III- La nature du courant électrique Problème : Une lampe consomme elle du courant électrique lorsqu elle est allumée? Mon hypothèse Définition du courant électrique * Le courant électrique est le déplacement d ensemble, ordonnée des Courant électrique dans un conducteur métallique En circuit ouvert les électrons libres sont en mouvement désordonné. En circuit ouvert les électrons libres sont en mouvement ordonné. * Dans un conducteur métallique, le courant électrique est le déplacement d ensemble, ordonnée des de la borne. du générateur vers sa borne.. * Les électrons se déplacent dans le sens.. du courant électrique. Courant électrique dans une conductrice K * Dans une solution conductrice, le courant électrique est le déplacement d ensemble, ordonnée des Les ions positifs se dirigent vers la borne.du générateur et les.. négatifs vers sa borne. Electricité Chap II Le courant électrique YOUSSEF mor 5

6 IV- L intensité du courant électrique : 1. Définition: L'intensité (I) d'un courant électrique, c'est la d'électricité qui traverse un appareil électrique pendant une. L'unité d'intensité est ( ). Remarque : 1 m =. ; 1µ =.. Exercice : Un appareil est parcouru par un courant d intensité I=1. Calculer le nombre d électron qui traverse l appareil à chaque seconde. 2. Mesure de l intensité du courant électrique: On Mesure l intensité du courant électrique à l iade d.. Symbole d un ampèremètre : ctivité 6: On donne le circuit électrique suivant : Recopier le montage en ajoutant des ampèremètres pour mesurer : - le courant débité par le générateur - le courant électrique qui traverse le moteur - le courant électrique qui traverse la lampe M Branchement et lecture d un ampèremètre : a. mpèremètre analogique ( à aiguille) - 0 Com DC 1 300m 100m 3 30m 10m 3m 1m 3 1 C 300m 100m 30m 10m 3m 1m Electricité Chap II Le courant électrique YOUSSEF mor 6

7 Le calibre : c est l intensité. que peut mesurer l ampèremètre. Pour mesurer un courant continu il faut choisir la famille des calibres.. Si nous n avons aucune idée sur la valeur de l intensité qu on va mesure, on doit choisir obligatoirement le calibre le plus.. ; si dans ce cas l aiguille ne devit pas on doit choisir le calibre.. Si le calibre est un multiple de trois il st plus facile de lire l indication de l aiguille sur l échelle L intensité du courant qui traverse l ampère mètre est donnée par : ctivité 7: 1-Quel (le) est : a- L intensité du courant mesuré par l ampèremètre ci dessus? b- La valeur indiquer par l aiguille sur l échelle 30? b- L indication de l aiguille sur on choisie le calibre Quels sont les calibres interdits pour mesurer cette intensité? b. mpèremètre digital : *Un ampèremètre digital permet la lecture directe de l intensité du courant * Pour ce type il faut aussi respecter le calibre puisqu il représente la valeur maximale de l intensité du courant que peut mesure l ampèremètre. ctivité 8 : Com Un ampèremètre digital possède les calibres 10µ-10m-100m-1-5. a. Quelle calibre faut-il choisir si l on souhaite mesurer une intensité de 2. b. Que ce passe t-il si l on place le calibre sur 10 m. c. Quelle calibre faut-il choisir si l on souhaite mesurer une intensité de123 m. ctivité 9 : Lorsqu on ferme l interrupteur K dans le circuit suivant l ampèremètre 1 indique 0,02. K a. Donner en justifiant l indication de l ampèremètre 2. b. L ampèremètre 3 indique 20 m. Cette indication est-elle correcte. Justifier. Electricité Chap II Le courant électrique YOUSSEF mor 7

8 IV- Courant électrique dans un circuit en dérivation : Loi des nœuds Problème : Mr Salah souhaite protéger sont installation électrique donnée par le schéma ci-dessous par un disjoncteur Disjoncteur Réfrigérateur Radiateur Ordinateur Lustre Mr Salah trouve sur le marché les disjoncteurs suivants : Disjoncteur Intensité maximale Prix Dinars Dinars Dinars Dinars Dinars ider Mr Salah à choisir le meilleur disjoncteur (rendement et prix). Mon hypothèse 1. Expérience: Matériels : Montage : - 1 générateur - 2 lampes - 1 interrupteurs - 1 multimètre - fils de connexion. K 1 2 G L 1 L 2 Manipulation : - Réaliser le montage avec le seul ampèremètre. Mesurer l intensité du courant électrique I. - Déplacer l ampèremètre pour mesurer l intensité du courant électrique I 1 qui traverse L 1 - Déplacer de nouveau l ampèremètre pour mesurer l intensité du courant électrique I 2 qui traverse L 2 Electricité Chap II Le courant électrique YOUSSEF mor 8

9 Mesures : I I 1 I 2 Constatation : Déduire une relation entre les intensités I, I 1 et I Généralisation : La loi des noeuds Recopier et compléter par : sortants ; intensités ; nœud ; égale Dans un d un circuit en dérivation la somme des. des courants entrant est. à la somme des intensités des courants Exercices: Exercice n 1 : Calculer l intensité I 3 I 1 =0,5 I 1 =0,3 I 1 =0,2 I 3? Exercice n 2 Un lustre est formé de six lampes traversées chacune par un courant électrique d intensité 0,3. a. Représenter le schéma du montage et placer un ampèremètre pour mesurer l intensité I du courant débité par le générateur.. b. Indiquer le sens du courant qui traverse chaque branche. c. Calculer la valeur de I. Electricité Chap II Le courant électrique YOUSSEF mor 9

10 V- La tension électrique 1 Prérequis. a. Recopier et compléter par : volt ; voltmètre ; parallèle ;V La tension électrique est mesurée à l aide d un.qui ce branche en aux bores d un dipôle. L unité de la tension électrique dans le système international des mesures est s exprime en. (..). b. Copier le schéma ou le branchement du voltmètre est correct V V Schéma 1 Schéma 2 c. Copier et compléter : 1mV = V ; 0,054V= m ; 75mV=.V d. Compléter le tableau Echelle Calibre Lecture Tension en (V) Mesure de la tension à l aide d in oscilloscope. ON/OFF Volts/div Volts/div 2V Exemple : la tension mesurer par l oscilloscope ci dessus est : U = Electricité Chap II Le courant électrique YOUSSEF mor 10

11 ctivité 10 : a. Compléter le tableau d après les situations suivantes : Volt/div Volt/div 2V + 2V + Pile Lampe Calibre Nb division Tension (V) Calibre Nb division Tension (V) 1 V.div V.div -1 b. Conclure en ce qui concerne la tension aux bornes d un dipôle générateur isolé et d un dipôle isolé récepteur? 3. Signe d une tension Représentation d une tension : Volt/div Volt/div 2V 2V + + B B U B =... La tension est une grandeur algébrique, elle peut être ou. ctivité 11 : U B = B a. Représenter le sens du courant électrique qui circule dans le circuit cicontre. C b. Flécher les tension U B,U C, U CB M_ Electricité Chap II Le courant électrique YOUSSEF mor 11

12 c. Compare le sens de la tension et de l intensité pour chaque dipôle. Sens conventionnel de la tension Dans un circuit fermé, parcourut par un courant d intensité non nulle : Pour un générateur la tension et l intensité ont le même sens Pour un récepteur tension et intensité ont des sens contraires. Exercice n 1 Représenenter sur le circiut suivant les tensions :U E ; U CD ;U DE ;U BC ; U B ; U CB. E B C D Exercice n 2 a. Le sens du courant qui traverse chaque dipôle du circuit suivant :. b. Représenter la tension aux bornes de chaque dipôle. c. Comparer la tension aux bornes des dipôles d 1 et d 2. E d 1 B C D d 2 4. La tension nominale ctivité 12 : La génératrice d une «motobecane» possède à ses bornes une tension de 6V. Jawhar veut remplacer la lampe grillée de sa «motobecane», il trouve dans le tiroir de son atelier plusieurs lampes portant respectivement les inscriptions suivantes L 1 :220V ; L 2 :12V ; L 3 :3,5V ; L 4 :24V ;L 5 :5,8V 1. Quelle lampe doit il choisir? Pourquoi? 2. Pourquoi il ne peut pas les autres lampes. 3. Définir la tension nominale d un dipôle. Electricité Chap II Le courant électrique YOUSSEF mor 12

13 5. La loi des mailles Situation problème : On souhaite fabriquer une guirlande alimenter par une tension de 24V, et comportant 20 diodes LED montés en série ayant chacun une tension nominale de 1,5V. La guirlande sera t-elle grillée lorsqu on ferme le circuit. Justifier. Mon hypothèse Expériences : Matériels q Une pile ou une alimentation stabilisée q Un voltmètre ou un multimètre q 2 ou trois lampes q Des fils conducteur Manipulation q Monter en série les lampes et le générateur. q Mesurer la tension aux bornes de chaque dipôle Mesures Dipôle Générateur Lampe L 1 Lampe L 2 Lampe L 3 Tension en (V) U g = U 1 = U 2 = U 3 = Observations 1. a. Représenter le schéma du montage b. Flécher les tensions aux bornes de chaque dipôle 2. Comparer la tension mesurée et déduire une relation entre elle Conclusion : Recopier et compléter : nulle ; somme ; maille Dans une (circuit série fermé) la algébrique des tensions est. U U 1 U 2 U n U= Electricité Chap II Le courant électrique YOUSSEF mor 13

14 Exercices : Exercice 1 : On considère le montage donné le schéma suivant : K M 1 V 1 V 3 M 3 V 4 V 2 a. Donner l indication du voltmètre V 4. b. Flécher les tensions aux bornes de chaque dipôle hormis l ampèremètre. c. L indication des voltmètres V 1, V 2 et V 3 sont respectivement 5V, 3V et 4V. Calculer la tension du générateur. Exercice 2 : On se propose d étudier le circuit suivant : P N L 1 B C L 2 D M E 1. Combien y a-t-il de mailles dans ce circuit? 2. Représenter les diverses tensions aux bornes de chaque dipôle. 3. Donner pour chaque maille la relation entre les diverses tensions. 4. On donne U PN = 12 V, U CD = 8V déterminer les tensions U B et U DE. 5. Sur le culot des lampes L 1 et L 2 on trouve les inscriptions 12 V. Laquelle des deux lampes est alimentée par sa tension nominale? Electricité Chap II Le courant électrique YOUSSEF mor 14

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