COFFRET D ELECTRICITE MONIVONG-OEB

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1 COFFRET D ELECTRICITE MONIVONG-OEB 1 Contenu du coffret de base 1. plaque d expériences 2. boîtier pour 2 piles de 1,5 V 3. fils de connexion au générateur ou a un composant mobile : 2 4. fils à pinces crocodiles : 2 5. interrupteur : 1 6. lampes de 3V : 3 7. pontets : 4 8. résistors : 47, 100,100, 200, 470 et 1000 ohms 9. diode : led rouge montée en «détecteur»: rhéostat simplifié matériel supplémentaire indispensable pour certaines expériences: au moins un multimètre mais il est souvent utile d en avoir deux

2 2 - Conseils importants Avant de faire des expériences d électricité il est recommandé de vérifier le matériel. Les principales causes de pannes possibles sont les suivantes : 1. fusible du multimètre grillé (voir multimètre) 2. piles usées 3. mauvais contact au niveau des piles : les repousser l une vers l autre et vérifier les contacts 4. composants grillés : les plus fragiles sont la led, la diode ou les lampes 5. mauvais contact en un point du circuit ou boulon dévissé. En cas de panne on peut utiliser la led rouge montée en détecteur. a) D abord on vérifie les piles en reliant la pince crocodile à la borne de la pile et la pointe de touche à la borne +. Si la led ne brille pas soit les piles sont usées soit il y a un mauvais contact. La led brille. Il n y a pas de problème Il y a un mauvais contact : la led ne brille pas. b) On vérifie ensuite les différents points du circuit pour savoir s ils sont sous tension. NB - Remarque La led ne brille pas pour les points du circuit reliés à la borne par des conducteurs ou un interrupteur fermé.

3 Les coffrets OEB ont été conçus pour que leur prix de revient soit le plus bas possible. Certains composants sont de qualité médiocre comme les pinces crocodile et les boulons mais si on avait pris les meilleurs composants les prix de revient auraient été multipliés par 2 ou 3. Par ailleurs, tout le monde sait que l atmosphère est humide et que les composants s oxydent assez facilement. Certains contacts peuvent devenir mauvais. Il suffit parfois de frotter les parties en contact ou de resserrer le boulon. Expériences pour la classe de 7 ème. 7ème 4.3 CONDUCTEUR ET ISOLANT 71 à 74 I Remarque - Cette expérience est très facile à faire en TP avec les coffrets électriques. On peut faire ce TP dans une classe normale. II Matériel Coffret objets divers à tester : bois, règle en plastique, morceau de fer, mine de crayon, agitateur en verre, charbon de pile,bois, verre avec de l eau, sel, sucre etc III Montages bois fer plastique mine de crayon eau etc IV Résultats Matière fer Verre aluminium Eau Eau salée Alcool Bois conclusion Matière Craie Mine Plastique Conclusion

4 7ème 4.4 COURANT ELECTRIQUE p 75 à 77 I - Remarque : Ce TP peut être fait en classe normale. II - Matériel : un coffret et un multimètre III - Mesure de l intensité Placer l ampèremètre en série dans le circuit : la borne «com» du côté de la borne du générateur et la borne «10 A» ou «ma» du côté de la borne + du générateur. L intensité est I = 0,18 A Parfois il est plus commode d avoir moins de décimales (par exemple si le multimètre est instable) alors on utilise le calibre 10 A. Remarque Le fait que la lampe ne brille pas ne signifie pas qu il n y a pas de courant. Dans l expérience ci-dessous la led brille mais la lampe ne brille pas.

5 7ème 4.5 TENSION p 78 à 80 I - Remarque Ce TP peut-être fait en classe normale. II - Matériel Un coffret et un multimètre et 4 fils. III - Mesure de la tension Placer le voltmètre en dérivation aux bornes du dipôle : la borne «com» du côté de la borne du générateur et la borne «V» du côté du côté de la borne + du générateur. On lit I = 2,31 V 7ème 4.6 RESISTANCE ELECTRIQUE p 81 à 83 A Notion de résistance Remarque Ce TP peut être fait en classe normale Une lampe : I = 0,18 A Deux lampes : I = 0,12 A Trois lampes : I = 0,11 A Plus il y a de lampes, plus la résistance est grande et plus l intensité est faible.

6 B Types de résistances page 82 résistances à couche :220Ω et 100Ω C Loi d ohm page 82 remarque Ce TP peut être fait en classe normale. Il n y a pas de difficulté mais il faut vérifier soigneusement que les élèves ont fait un montage correct. 1 - matériel Coffret et deux multimètres. 2 schéma du montage Pour faire varier l intensité du courant dans le résistor on met, en série dans le circuit une résistance plus ou moins grande. 3 expériences - figure 1 figure 2 Figure 1 : U = 1.8 V I = 17.9 ma = 0,0179 A donc R = U / I = 1,8 / 0,0179 = 100,5 ohms Figure 2 : U = 0,26 V I = 2.6 ma = 0,0026 A donc R = U / I = 2.6 / 0,026 = 100 ohms Remarque importante Si on mesure la résistance d une lampe on trouve la résistance à chaud qui peut être beaucoup plus grande que la résistance à froid que l on mesure avec un ohmmètre. Si on veut vérifier la mesure il faut prendre un résistor et vérifier qu il n est pas chaud.

7 7ème 4.7 CIRCUIT OUVERT ET FERME p 84 à 85 1 Remarque - Ce chapitre peut être fait en TP en salle normale. 2 Matériel Coffret et un interrupteur. 3 Expérience 7ème 4.7 LES SCHEMAS ELECTRIQUES p 86 à 88 A Circuit série page 87 1 Matériel Coffret. 2 Expériences

8 Deux lampes en série : les lampes ne brillent pas bien et si une ampoule est grillée ou dévissée le courant ne passe plus. B Circuit en dérivation page 87 1 Matériel Coffret. Trois lampes en série brillent peu. 2- Expérience Les deux lampes brillent normalement et si une ampoule est grillée ou enlevée l autre continue à briller normalement.

9 EXPERIENCES POUR LA CLASSE DE 9 ème 9 ème 5.4 CIRCUIT ELECTRIQUE p 69 à 72 I Circuit simple p 69 a) matériel coffret et 1 multimètre b) schéma c) montage - I = 0,19 A II Circuit série p 69 a) matériel coffret et 2 multimètres b) schéma c) expérience On constate que l intensité est lé même en tous points du circuit.

10 III - Circuit en dérivation p 70 a) matériel coffret et 3 multimètres b) schéma c) Expériences On a I 1 = I 2 = 0,16 A et I = 0,32 A = I 1 + I 2

11 9 ème 5.5 TENSION ELECTRIQUE p 74 à 76 I Tension - II Lois des tensions p 75 a) Matériel Coffret et multimètres b) Schéma c) Mesures U PN = 0.29 V U AB = 0,19 V U BC = 0,09 V et U CD = 0,1 V U AB + U BC + U CD = 0,19 + 0,09 + 0,01 = 0,29 V = U PN remarque - Si on a un seul multimètre on mesure successivement les différentes tensions

12 UAB = 1,8 V UBC = 0,9 V UCD = 0,2 V UPN = 2,9 V Dans le cas ci-dessus U PN = 2,9 V ; U AB = 1,8 V ; U BC = 0,9 V et U CD = 0,2 V U AB + U BC + U CD = 1,8 + 0,9 + 0,2 = 2.9 = U PN Il peut y avoir une erreur de quelques % et de 2 digits. III Association de piles p 76 a) matériel Piles boitiers pour piles multimètre b) expérience

13 En série : U = U1 + U2 En dérivation : U = U1 = U2 9 ème 5.6 RESISTANCE ELECTRIQUE 79 à 83 I Résistance p 79 Plus la longueur de fil est grande, plus la résistance est grande et plus l intensité du courant est faible. II Types de résistances p 81 Rhéostat : voir ci-dessus. III Loi d Ohm p 82 1) matériel - coffret 2 multimètres

14 2) Montage Pour faire varier la valeur de l intensité on peut donner différentes valeurs à R (0, 47,100, 200, 470 et 1000 ohms) et on mesure la valeur de I et de la tension U correspondantes. 3) Mesures U (V) 2,6 1,8 0,9 0,5 0,26 I (ma) 26 17,9 9,3 5 2,6 I (A) 0,026 0,0179 0,093 0,005 0,0026 U / I , Une erreur ne dépassant pas 5 % est normale! IV Code des couleurs 9 ème 5.7 ASSOCIATION DE RESISTORS p 86 à 89 I Résistors en série p 86 1) matériel Coffret et multimètre 2) Expérience

15 R1 = 476 Ω R2 = 999 Ω R= 1471 Ω 3) Conclusion R1 + R2 = = 1475 Ω = R donc R = R1 + R2 à 1 % près.formule de la page 86 II Résistors en dérivation p 87 1) matériel Coffret et multimètre. 2) Expérience R1 = 476 Ω R2 = 999 Ω et Re = 324 Ω 3) Conclusion 1 / R1 + I / R2 = 1/ /999 = 0, / R = 1 / 324 = 0,00308 donc 1/R = 1/R1 + 1/R2 ou R = R1.R2 / ( R1 + R2) Formule de la page 87 III - Association mixte On peut faire des associations mixtes.