Chapitre Electricité 5.1 : Le circuit électrique

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1 Electricité cinquième 2015/2016 Chapitre Electricité 5.1 : Le circuit électrique Questions 1. Qu'estce qu'une borne? 2. Quel appareil fautil pour qu une lampe fonctionne? 3. Quel appareil fautil pour qu un moteur fonctionne? 4. On branche une lampe avec un moteur. Les branchements sont corrects mais la lampe ne fonctionne pas. Pourquoi? 5. Quel est le symbole d une lampe? 6. Quel dipôle permet d ouvrir ou de fermer un circuit? 7. Lorsque la boucle est ouverte, le circuit fonctionnetil? 8. Lorsque la boucle est fermée, le circuit fonctionnetil? 9. A quoi sert un générateur? 10. Quelle transformation d énergie réalise la photopile? 11. Quel dipôle transforme le passage de l électricité en mouvement? 12. Quel dipôle transforme le passage de l électricité en lumière? 13. Quelle transformation d énergie réalise la lampe? 14. Quelle transformation d énergie réalise le moteur? 15. En quoi la lampe transformetelle l énergie électrique? 16. En quoi le moteur transformetelle l énergie électrique? 17. Quel est le symbole d un générateur 18. Quel est le symbole d une diode? 19. Quel est le symbole d une LED?

2 Remarque : la pile a deux bornes différentes, par contre les deux bornes de la lampe sont identiques. Expérience 1 : Allumez la lampe avec une pile. Schéma : Dessinez, au crayon de papier, ce que vous voyez en dessous (commencez par dessiner la pile et rajouter ensuite la lampe, cela sera plus facile) Indiquer avec des flèches : l ampoule, le plot, le culot, le filament, la borne positive, la borne négative. Conclusion : Expliquez en une phrase ce qu il faut faire pour allumer une lampe : Remarque : le culot le plot et le filament sont reliés par des à l intérieur de la lampe : il y a donc une entre les bornes de la pile, TP : Comment allumer une lampe? Définitions : Une boucle est le chemin de l qui part et qui arrive à la. Sur un appareil, une borne est l endroit où on le. Tous les appareils que l on étudiera sont des dipôles : ils ont bornes. Expérience 2 : Placer la lampe sur son support. Allumer la maintenant en utilisant la pile, les fils. Schéma : Dessiner les fils sur le schéma suivant. Repasser la boucle entre les deux bornes de la pile. A retenir : Pour fonctionner, une lampe doit appartenir à une. 1) La lampe et la pile A) Allumer une lampe Electricité cinquième 2015/2016

3 Electricité cinquième 2015/2016 Exercice 1 : Résonnement pile lampe 15p131 Exercice 2 : Nécessité pile 6p129 Exercice 3 : Nécessité pile Exercice 4 : Branchement lampe Exercice 5 : Branchement lampe 5 p 129 Exercice 7 : Branchements moteur 2) Schéma d un circuit Pour que tout le monde puisse dessiner et puisse reconnaître une lampe de la même façon, on utilise le schéma suivant : bornes Symbole d une lampe De même toutes les piles ont le même symbole : Borne positive Borne négative Symbole d une pile Pour dessiner le circuit on dessine les fils par des traits Consigne : Réalisez le schéma d un circuit avec une lampe et une pile. Remarque : la position des appareils n a pas d importance. Donc ce schéma est le même que les schémas suivants : Exercice 6 : Branchement lampe schéma Exercice 8 : Schéma Exercice 9 : Boucle ouverte et boucle fermée

4 a) b) Electricité cinquième 2015/2016 c) d) Indiquez pourquoi chacune des lampes ne fonctionne pas en utilisant les mots «boucle» et «borne». B) Les composants électriques 1) Interrupteur Un interrupteur permet d ouvrir et de fermer la boucle Symbole de l interrupteur ouvert Symbole de l interrupteur fermé Consigne : dessinez le schéma d un circuit composé d une pile et d une lampe avec un interrupteur. Interrupteur fermé Interrupteur ouvert la boucle est fermée, la lampe fonctionne la boucle est ouverte, la lampe ne fonctionne pas 2) Générateur Les générateurs produisent de l électricité électrique. Tous les générateurs (dont les piles) ont un symbole commun : G a) Batterie et alternateur Voiture : batterie ou alternateur?

5 Electricité cinquième 2015/2016 Voici un extrait de Mr S'il vous plaît, estce quelqu'un sait comment peuton démarrer une voiture avec les accus à plat sans recourir aux autres automobilistes? Lr Tu pourrais la pousser, ou la faire rouler sur une descente, en enclenchant une vitesse, mais tu garde le pied sur la pédale d'embrayage, puis quand sa roule, brusquement tu relâche la pédale pour faire tourner le moteur. Mr J ai fait ce que tu as écrit. Seulement je ne suis pas sûr qu'il s'agisse de la batterie ou de l'alternateur. Si c'est la batterie, je peux la changer moimême mais si c'est l'alternateur je ne suis pas trop sûr... Donc, les symptômes : ça ne démarre pas, l'horloge ne s'affiche pas quand on met le contact. Je peux la démarrer en la poussant mais une fois le moteur éteint, elle ne redémarre plus (même en ayant roulé 30 min). Qu'estce que vous en pensez, l'alternateur ou la batterie (ou autre)? je dois l'emmener au garage? Help please Lr Pour tester l alternateur, il suffit de mettre le moteur en route, retirez les câbles ayant servi au démarrage, puis déconnecter une des deux cosses de la batterie. Si le moteur cale, c est que l alternateur est HS, sinon, c'est la batterie. Dans une voiture il y a deux générateurs d électricité : la batterie et l alternateur. 1. Quand on pousse la voiture, à quel moment la voiture doit démarrer? Elle doit démarrer lorsque le moteur se met à tourner. 2. En déduire qu estce qui fournit l énergie électrique qui met en route la voiture. C est le moteur. 3. D après la deuxième réponse du dialogue, avec quel objet le moteur tourne avec la batterie ou avec l alternateur? Avec l alternateur. 4. Comment l alternateur produit donc de l électricité? Grâce au mouvement du moteur. 5. Que trouveton dans une batterie? On y trouve des produits chimiques. A retenir : L alternateur produit de l énergie électrique à partir de l énergie de mouvement La batterie L alternateur produit de l énergie électrique à partir de l énergie chimique. b) Les panneaux solaires Consignes : répondez aux questions suivantes après avoir visionné la vidéo : 1. Comment s appellent les éléments de base des panneaux solaires? On les appelle des photopiles. 2. Qu estce qui sort des photopiles? Des électrons sortent des photopiles. 3. Que reçoivent les photopiles? Les photopiles reçoivent des photons (de la lumière). A retenir : les photopiles reçoivent de l énergie lumineuse et la convertit en énergie électrique

6 Electricité cinquième 2015/2016 3) Récepteur Photopile 20p131 Exercice 10 : Symbole générateur 9 p 142 Indiquez quelles parties du four utilisent l énergie électrique et ce que ces parties en font. Diode électroluminescente (LED) énergie lumineuse Résistance énergie thermique énergie lumineuse Moteur énergie de mouvement Les autres composants utilisent cette électricité pour la transformer : on les appelle des récepteurs : Moteur Récepteur Transforme l énergie électrique en : Energie lumineuse Energie de mouvement Symbole M Résistance Diode électroluminescente (LED) Chaleur (énergie thermique) Energie lumineuse La DEL appartient à la famille des diodes qui ne produisent pas forcément de la lumière : elles ne laissent passer l électricité que dans un sens. Leur symbole est : Exercice 11 : Symbole récepteur 3 p 141 Exercice 12 : Symbole récepteur Exercice 13 : Symbole récepteur Exercice 14 : Symbole récepteur Exercice 15 : Symbole énergie

7 Electricité cinquième 2015/2016 Bilan : Un générateur est nécessaire pour qu'une lampe éclaire Un générateur est nécessaire pour qu'un moteur tourne Un générateur transfère de l'énergie électrique à une lampe qui la convertit en d'autres formes Un générateur transfère de l'énergie électrique à un moteur qui la convertit en d'autres formes Une photopile convertit de l'énergie lumineuse en énergie électrique Réaliser un montage simple permettant d'allumer une lampe Réaliser un montage simple permettant d'entraîner un moteur Suivre un protocole donné (circuit électrique) En présence d'un générateur, le circuit doit être fermé pour qu'il y ait transfert d'énergie Symboles normalisés d'une lampe Symboles normalisés d'un générateur Symboles normalisés d'une diode Symboles normalisés d'une diode électroluminescente (DEL) Un interrupteur ouvert se comporte comme un isolant ; un interrupteur fermé se comporte comme un conducteur. Evaluation :. Rôles des appareils électriques : Echange d énergie Symbole d appareils Branchement d une lampe, d un moteur : savoir brancher savoir expliquer le bon vocabulaire (borne, boucle, fils)

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