Séquence 7 : le circuit électrique en série Classe de cinquième

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1 Séquence 7 : le circuit électrique en série Classe de cinquième Voir le manuel de la page 96 à la page 101 et de la page 108 à 113 Voir également la dernière page de votre manuel Objectifs de la séquence : - Savoir identifier un circuit en série - Connaître le sens conventionnel du courant électrique - Savoir réaliser un montage à partir d un schéma - Savoir faire un schéma électrique - Savoir que certains matériaux sont conducteurs et d autres isolants - Savoir que le corps humain est conducteur Rappels : ce que vous savez déjà : - Pour qu un appareil électrique puisse fonctionner, il faut qu il soit alimenté par un générateur (pile, batterie, prise, ) - Vous savez réaliser un montage électrique simple - Un circuit électrique doit être fermé pour qu il y ait circulation d un courant électrique - Vous connaissez les dangers liés à un court-circuit (incendie, destruction du générateur) - Les principaux symboles électriques sont : tableau à compléter Pile électrique énérateur Lampe oteur Diode Diode électroluminescente (D.E.L.) Fil conducteur Interrupteur ouvert Interrupteur fermé Résistance électrique Indice : Vous pouvez vous aider de la dernière page de votre manuel. Collège des Tilleuls Annecy Page 1 sur 7 Physique - Chimie

2 Définitions : - Circuit fermé : suite ininterrompue de conducteurs - Circuit ouvert : suite d éléments conducteurs interrompue par un élément isolant (un interrupteur ouvert par exemple) - Conducteur : matériau ou substance laissant passer le courant électrique - Court-circuit : mise en contact des deux bornes d un dipôle électrique par un fil conducteur - Diode : dipôle qui ne laisse passer le courant que dans un sens - Diode électroluminescente (DEL) : diode qui brille lorsqu est est branchée dans le sens passant et que le courant la traverse - Isolant : matériau ou substance qui ne laisse pas passer le courant électrique - Série : un circuit série forme une boucle simple Situation : faire briller deux ampoules Relier les deux ampoules et la pile pour que les ampoules s éclairent. Réaliser les deux montages possibles : Circuit A Circuit B Réaliser le schéma électrique correspondant. Circuit A Circuit B Le circuit série Un circuit électrique en série est une suite de conducteurs ne formant qu une seule boucle. Parmi les deux circuits électriques ci-dessus, lequel est un circuit en série? Réponse : Collège des Tilleuls Annecy Page 2 sur 7 Physique - Chimie

3 Entrainement : (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) Parmi les circuits ci-dessus, indiquez ceux qui sont des circuits en série : Réponse : Le sens conventionnel du courant électrique Réalisons un circuit électrique en série comportant une pile plate 4,5V, un interrupteur et un moteur. Penser à adapter sur le moteur un petit morceau de papier permettant de repérer le sens de rotation. Faire le schéma électrique du montage : Après avoir réaliser le schéma électrique, réaliser le montage. Repérer le sens de rotation du moteur (sens des aiguilles d une montre ou sens inverse des aiguilles d une montre). Observation : Collège des Tilleuls Annecy Page 3 sur 7 Physique - Chimie

4 Inverser maintenant les branchements aux bornes de la pile. Repérer le sens de rotation du moteur. Observation : Conclusion : Convention : Par convention, à l extérieur d un générateur, le courant électrique circule de la borne positive () vers la borne négative (-). Faire exercice 2 page 102 L ordre des dipôles dans un circuit série Réalisons un circuit électrique en série comportant une pile, un moteur, un interrupteur et une lampe. On placera les éléments dans l ordre suivant (en suivant le sens des aiguilles d une montre) : pile, interrupteur, moteur puis lampe. Faire le schéma du circuit : Observer la vitesse de rotation du moteur et l éclat de la lampe puis refaire le circuit en suivant l ordre : pile, interrupteur, lampe puis moteur. Faire le schéma du circuit : Observer de nouveau la vitesse de rotation du moteur et l éclat de la lampe. Peut-on observer une différence suivant la position de éléments? Réponse :. Collège des Tilleuls Annecy Page 4 sur 7 Physique - Chimie

5 Conclusion : Faire exercice 12 page 104 Faire exercie 17 page A - Les diférents dipôles associés dans ce circuit en boucle simple sont : B - Schéma : 2 - A - Si aëlle retire le moteur, l éclat de la lampe B- Si aëlle retire l interrupteur, l éclat de la lampe Conducteur / isolant Sarah Croche observe que lorsqu elle met son pull en laine, il se produit parfois de petites décharges électriques. Elle se dit que son pull doit être conducteur. Comment pourrait-elle faire pour le vérifier? A votre avis, a-t-elle raison? Proposer une solution : (ne pas hésiter à faire un schéma) Sarah a Collège des Tilleuls Annecy Page 5 sur 7 Physique - Chimie

6 Il est donc possible de tester facilement le caractère conducteur des matériaux. Testons en quelques uns. Réaliser les tests pour compléter le tableau ci-dessous : atériau testé Test positif / négatif Conducteur / isolant Bois Plastique fer cuivre verre Conclusion : A noter : Le corps humain est conducteur, il est donc nécessaire de respecter srcupuleusement les règles de sécurité électrique pour éviter tout risque d électrisation ou d électrocution. Faire exercice 6 page Lorsque la lampe L2 est dévisée, la lampe L1 est. car 2- L isolant qui coupe la chaine conductrice est. Les diodes et diodes électroluminescentes (D.E.L.) Les diodes sont des dipôles qui ne laissent passer le courant électrique que dans un sens. Une D.E.L. est une diode qui brille lorsqu elle est passante. Réalisons un circuit électrique comportant une pile, une résistance, un interrupteur et une D.E.L. Schéma : Que constate-t-on lorsqu on inverse le sens de branchement de la diode? Réponse : Collège des Tilleuls Annecy Page 6 sur 7 Physique - Chimie

7 A retenir : - Les dipôles constituant un circuit en série forment une seule boucle - Le sens conventionnel du courant électrique est de la borne positive vers la borne négative - Dans un circuit série, l ordre des dipôles n influence pas leur fonctionnement - Certains matériaux sont conducteurs (métaux), d autres sont isolants (bois, verre ) - Le corps humain est conducteur QC d entrainement : Un interrupteur ouvert se comporte comme un isolant Un interrupteur fermé se comporte comme un conducteur Le bois sec est conducteur On représente une lampe par une croix dans un cercle Le verre est isolant Un circuit en série peut comporter plusieurs boucles Le sens conventionnel du courant électrique est de la borne négative vers la borne positive Dans un circuit série, plus une lampe est placée près de la borne positive du générateur, plus elle brille Le corps humain est conducteur, il est donc nécessaire de respecter les règles de sécurité électrique Il est dangereux de toucher avec les doigts les deux bornes d une pile électrique de 4,5V Une prise électrique à la maison représente un danger électrique : il y a risque d électrocution Une diode ne laisse passer le courant que dans un sens Une D.E.L. ne laisse passer le courant que dans un sens Faire exercice 14 page 117 (mot croisés) Vrai Faux FIN Collège des Tilleuls Annecy Page 7 sur 7 Physique - Chimie