Testélec NOTICE

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1 Testélec NOTICE Retrouvez l ensemble de nos gammes sur : PIERRON - ASCO & CELDA CS SARREGUEMINES Cedex France Tél. : Fax :

2 Présentation 1 - Introduction Ce dispositif permet de tester facilement le caractère conducteur ou non d un échantillon de matière : solide, liquide (et même gazeux, si l on prend en compte le cas de l air : à ne pas oublier!). Conçu à partir d un boîtier compact, alimenté par une pile plate 4,5 V (non fournie), il est composé d un circuit électrique simple : une source lumineuse-témoin (lampe), un interrupteur, un dipôle-support pour tester des solides, une cuve à 2 électrodes (mini-électrolyseur) pour tester des liquides. 2 - Contenu de l emballage Un boîtier compact, câblé Un dipôle-support d échantillon Une cuve à deux électrodes (mini-électrolyseur) Une notice Caractéristiques Alimentation : pile 4,5 V (non fournie) Lampe 3,5 V / 200 ma culot E10 Raccordement sur douilles double puits Ø 4 mm Dimensions du support : 130 x 80 x 36 mm Masse : 130 g

3 Descriptif A 7 2 B 4 8 (1) : Boîtier TESTÉLEC (5) : Douille double puits (x2) pour connecter (7) ou (8) (2) : Douille double puits (x2) pour pile (6) : Douille double puits non connectée (x2) pour fixer (7) (3) : Source lumineuse témoin (lampe) (7) : Cuve à 2 électrodes et 4 fiches mâles (pour (5) et (6)) (4) : Interrupteur à deux positions : 0/1 (8) : Dipôle-support d échantillon solide 1 - Remarques sur la connexion de la cuve (mini-électrolyseur) au boîtier Compte tenu des connexions des deux électrodes de la cuve aux 4 fiches mâles du circuit imprimé, il convient de positionner convenablement la cuve sur le boîtier : voir schémas cidessous. TESTELEC TESTELEC 0 1 A B A B 0 A A B B Bonne position Mauvaise position Ainsi, en vue de dessus, les électrodes apparaissent disposées à «la verticale» lorsqu elles sont bien connectées : borne A de la cuve en A du boîtier, borne B en B. Dans la mauvaise position, elles apparaissent disposées à «l horizontale». Il est alors facile de vérifier s il n y a pas d erreur de positionnement : en fermant l interrupteur, avec une cuve vide, la lampe doit restée éteinte. Sinon, effectuer une rotation de 90. À noter que toute rotation de la cuve de 180 revient au même. 3

4 Descriptif 2 - Conseils pour le nettoyage de la cuve La cuve comprend : Une partie en verre : «manchon» Un socle en caoutchouc, «bouchon», porteur des 2 électrodes. Pour la nettoyer : Vider la cuve. Enlever le «manchon» du «bouchon» : il suffit de tourner et tirer délicatement le manchon pour le sortir du bouchon (de la même façon qu on enlève le bouchon d une bouteille). Nettoyer les deux parties et essuyer avec soin le tout à l aide d un chiffon ou d un papier absorbant. Utilisation! Les composants du circuit électrique du boîtier sont prévus pour être alimentés avec une pile plate 4,5 V. Il convient de respecter strictement ces conditions d utilisation. 1 - Matériel nécessaire Échantillon(s) de matière dont on veut tester le caractère conducteur ou isolant : solide(s) ; liquide(s) Boîtier testeur de conductivité (1) Dipôle-support (8) pour tester un solide Cuve (7) pour tester un liquide Accessoires non fournis : Une pile plate (4,5 V) 3 cordons de connexion 2 pinces crocodiles Une petite tige isolante (section carrée : 1 cm², en bois) : Un agitateur isolant Un chiffon fin ou papier absorbant 2 - But et principe de l expérimentation Il s agit de montrer le caractère conducteur ou isolant de la matière, en utilisant le TESTÉLEC. L éclairage de la lampe est considéré ici comme la preuve expérimentale du caractère conducteur de la substance testée ; sinon, la substance est considérée comme isolante

5 [Utilisation] Un éclairement plus faible de la lampe indique que la matière testée est plus faiblement conductrice. Il convient de noter qu il ne s agit que d une approche simplifiée, suffisante pour aborder la notion de conducteur et d isolant au collège : en effet, un matériau faiblement conducteur peut laisser passer un courant d intensité trop faible pour que la lampe éclaire. Par ailleurs, la notion de conducteur ou d isolant est toute relative. Par exemple, selon la tension appliquée, l eau peut devenir dangereusement conductrice, de même pour l air. 3 - Mode opératoire et résultats 3.1. Montage et test du dispositif Mettre l interrupteur en position «ouvert» : levier du côté 0. Alimenter le boîtier, à l aide d une pile (4,5 V) et de sa connectique (2 fils, 2 pinces crocodiles) Relier les bornes A et B du boîtier par un cordon électrique et basculer l interrupteur en position «fermée» : levier du côté 1. Constater que le dispositif est opérationnel : dans cette configuration, l éclairage de la lampe est optimal (cas d un circuit parfaitement conducteur). Enlever le fil de connexion AB Test de solides Connecter le dipôle-support (8) aux 2 bornes (5) jaunes du boîtier (1). Placer un échantillon au contact des deux bornes du dipôle-support d échantillon. Observer la lampe et conclure sur le caractère conducteur ou isolant de l échantillon. Ouvrir l interrupteur. Répéter l opération pour d autres échantillons de matière. 5

6 Utilisation Exemples de résultat : Conducteurs : fer, laiton (photo ci-dessus), aluminium, graphite Isolants : plastique, caoutchouc, verre, bois, coton 3.3. Test de solides finement divisés : «poudre» Ce test peu fréquent demande quelques précautions expérimentales (voir ci-dessous). Il présente l intérêt de pouvoir comparer la conductivité du solide et de sa solution aqueuse (exemple du chlorure de sodium voir remarque.3.4.). Reprendre le montage précédent, interrupteur ouvert. Enlever le dipôle-support. Mettre en place la cuve à 2 électrodes (7) en emboîtant ses 4 bornes dans les douilles (5) et (6) : attention à bien respecter sa disposition sur le boîtier (voir Description.1.). Remplir suffisamment la cuve avec la poudre et l étaler de façon à la répartir régulièrement entre les deux électrodes Fermer l interrupteur et observer la lampe. Pour s assurer du résultat, tasser suffisamment la poudre entre les deux électrodes avec une petite tige isolante pour parfaire le contact (voir photo ci-après). Conclure sur le caractère conducteur ou isolant de l échantillon. Ouvrir l interrupteur. Répéter l opération pour d autres échantillons de matière après avoir nettoyé délicatement la cuve

7 [Utilisation] Résultats : Conducteur : limaille de fer (photo ci-dessus) Isolants : sel de cuisine, sucre 3.4. Cas des liquides Reprendre le montage précédent (.3.3.), interrupteur ouvert. Remplir suffisamment la cuve pour que le liquide soit au contact des deux électrodes (voir photo ci-après). Fermer l interrupteur, observer la lampe et conclure sur le caractère conducteur ou isolant de l échantillon. Observer, selon le cas, des réactions chimiques aux électrodes (dégagement gazeux, dépôt de solide) qui témoigne du passage d un courant plus ou moins intense (électrolyse). Ouvrir l interrupteur. Vider la cuve et la nettoyer (voir Description.2.). Faire de même avec d autres liquides. Résultats : Conducteur : toutes les solutions ioniques (de concentrations suffisantes pour le dispositif ; voir remarque ci-dessous). Isolants : eau (en première approche), tous les liquides à structure moléculaire (huile, méthanol, eau «sucrée» ) 7

8 Utilisation Exemple de l huile de table Remarque : exemple de la solution aqueuse de chlorure de sodium. On observe que la lampe éclaire faiblement : la solution est donc faiblement conductrice, compte tenu des critères adoptés au.2. Il est intéressant d exploiter ce résultat expérimental pour analyser le phénomène de dissolution en constatant que le chlorure de sodium et l eau ne sont pas conducteurs alors que la solution aqueuse de chlorure de sodium est conductrice. On pourra aussi mettre à profit cette expérience pour affiner le critère de conductivité : L observation de l électrolyse d une solution au niveau des électrodes (dégagement gazeux, dépôt) est une preuve expérimentale de la conductivité de la solution (souvent plus visible que l éclairement de la lampe ici) Cas de l air Le caractère isolant de l air est indirectement mis en évidence : l air est présent partout mais il est invisible. Dans tous les circuits électriques dits ouverts (interrupteur ouvert, entre les deux bornes du dipôle-support d échantillon ou entre les deux électrodes de la cuve), le caractère isolant de l air justifie que le courant ne passe pas. PIERRON - ASCO & CELDA CS SARREGUEMINES Cedex France Tél. : Fax :

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