Chapitre 2 : Le courant électrique

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1 Chapitre 2 : Le courant électrique Préambule : Comparaison entre un circuit hydraulique et un circuit électrique Le courant électrique se comporte comme le courant hydraulique : Dans le circuit hydraulique POMPE GROS TUYAU PETIT TUYAU HELICE ROBINET ouvert ROBINET fermé Courant d eau Dans le circuit électrique Pile ou générateur Gros fil électrique Petit fil électrique Récepteur Interrupteur fermé Interrupteur ouvert Courant électrique 1/ Le courant électrique a-t-il un sens de circulation? 1 ère partie : A/ TP : Gaston a des problèmes J ai changé le moteur de ma moto les gars! Adieu le moteur à essence, je suis passé au moteur électrique! Cela pollue vachement moins!

2 HéHooHoo! Aahh! Oups! Je crois que j ai mal branché mon moteur! Au lieu d avancer, ma moto a reculé dans le grillage de tante Georgette! Je m adresse à toi, jeune élève de 5 ème : Estce que mon moteur peut tourner dans les 2 sens? Que faut-il faire pour que ma moto avance? Je te donne du matériel : Une pile, un moteur et des fils. Schéma des expériences effectuées (avec symboles) Observation et conclusion apportées à Gaston : Le sens de rotation du moteur change dans les 2 cas. Cela pourrait expliquer pourquoi Gaston a reculé avec sa moto. S il veut avancer, je lui conseille d inverser les bornes de la pile. On peut aussi en déduire que le courant a un sens. Dans notre manuel, on peut lire : Le sens conventionnel du courant est du + vers le -. Le moteur est un dipôle sensible au sens de branchement du générateur : C est un dipôle polarisé. Cela me vient à l esprit : Teste donc ma lampe de phare pour savoir si elle est touchée par le même problème que le moteur! Schéma des expériences effectuées (avec symboles) Conclusion rapide : La lampe brille de la même façon dans les 2 cas : Elle est insensible au sens de branchement. C est un dipôle non polarisé. 2 ème partie : 2 ème partie : La moto, c est vraiment trop dangereux. Je me suis mis devant ma télé pour être tranquille pépère! Je suis vraiment hanté : maintenant, c est ma télécommande qui ne marche plus! Impossible de changer de chaine. Pourtant mes piles sont neuves! Je vais appeler Professeur Tournesol!

3 Bonjour Gaston. La télécommande est équipée d une DEL (diode électroluminescente) qui envoie un signal à la télé pour changer de chaine. Regarde si cela ne vient pas d elle, ou bien du sens de branchement de tes piles. Allo professeur! Ouech, dis-moi, j ai ma télécommande qui ne fonctionne plus. J ai mis des piles neuves mais ça ne change rien. Comment ça se fait? Professeur t a laissé du matériel : Des fils, une DEL, une pile Schéma des expériences effectuées (avec symboles) Observation et conclusion apportées à Gaston : Comme le moteur, la DEL est sensible au sens du courant : C est un dipôle polarisé. Elle ne laisse passe le courant que dans un sens : Le sens passant (flèche dirigée dans le sens du courant) : dans ce cas la DEL s allume Dans l autre sens, la DEL ne s allume pas et bloque la passage du courant (flèche de la DEL opposée au sens du courant) : On dit que la DEL est dans le sens nonpassant (ou bloqué). Pour réparer sa télécommande, Gaston doit juste changer le sens de branchement des pilles de la télécommande. Conclusion finale : Propose un circuit électrique de la moto de Gaston avec un interrupteur, un moteur, une pile, un phare (lampe) et une DEL de telle manière à ce qu elle fonctionne : B/ Activité TICE : Le sens du courant Aller dans COMMUN TRAVAIL 5 ème électricité «DIDAPAGE SENS DU COURANT» Au fur et à mesure que tu avances, complète ta fiche. 1/ Les bornes d une pile sont-elles identiques? (pages 2 et 3) FAIS le schéma avec les symboles du circuit simple (pile, interrupteur moteur)

4 Le moteur est un RECEPTEUR Lorsque la borne rouge du moteur est reliée à la borne (+) de la pile, le moteur tourne dans LE SENS DES AIGUILLES D UNE MONTRE L inversion des bornes (+) et (-) de la pile a pu MODIFIER LE SENS DU COURANT QUI TRAVERSE LE MOTEUR L inversion des bornes de la pile a-t-elle le même effet que l inversion des bornes du moteur? VRAI 2/ Utiliser une diode (pages 4 et 5) Lorsque la borne rouge du moteur est reliée à la borne (+) de la pile, le moteur tourne dans LE SENS INVERSE DES AIGUILLES D UNE MONTRE Tu dois réaliser le circuit ci-dessous : Si la diode est branchée comme cela : LE COURANT PASSE Si la diode est branchée comme cela : LE COURANT EST BLOQUE Le courant électrique a un sens : La diode peut être montée : ici, dans le sens PASSANT ici, dans le sens NON-PASSANT (bloqué) Si on veut que le courant passe dans le circuit, il doit être dans le sens indiqué par la flèche de la diode. Le courant NE PEUT PAS PASSER dans le sens inverse de la flèche de la diode. A l extérieur du générateur, le courant circule DE LA BORNE POSITIVE + à LA BORNE NEGATIVE - du générateur. 3/ EXERCICES (pages 6 et 7) Coche les circuits pour lesquels la flèche rouge indique bien le sens du courant. Justifie ton choix : LE COURANT CIRCULE DE LA BORNE + à LA BORNE DU GENERATEUR SI LA DIODE EST BRANCHEE DANS LE SENS PASSANT (FLECHE DANS LE SENS DU COURANT) Circuit 2 : interrupteur ouvert Circuit 3 : Sens bloqué de la diode

5 Coche les circuits où le moteur tourne. Justifiez votre choix CIRCUIT 1 : les 2 diodes sont dans le sens passant. CIRCUIT 2 : Les 2 diodes sont dans le sens passant. CIRCUIT 3 : pas de courant car une des 2 diodes est dans le sens bloqué. CIRCUIT 4 : pas de courant car une des 2 diodes est dans le sens bloqué. Une diode montée dans le sens passant se comporte comme un interrupteur FERME Une diode montée dans le sens non passant se comporte comme un interrupteur OUVERT Pour les plus rapides : Réponds aux questions de l animation «sens su courant» + questionnaire «QUIZZ circuit électrique» + Exos ci-dessous

6 2/ BILAN Dans un circuit électrique, le courant circule toujours de la borne + à la borne - du générateur. Ce sens de circulation est appelé sens conventionnel du courant électrique. On représente le sens du courant par des flèches. Indique ce sens sur le circuit électrique ci-contre Une diode (ou une DEL) ne laisse passer le courant que dans un seul sens. Ce sens est indiqué par la flèche de son symbole. Lorsqu elle laisse le courant passer : On dit qu elle est dans le sens passant. Lorsqu elle ne laisse pas passer le courant : On dit qu elle est dans le sens bloqué (ou non passant). Sens du courant Sens de la diode Interrupteur équivalent Diode passante Interrupteur fermé Diode bloquée (ou non passante) Pas de courant Interrupteur ouvert Il existe deux catégories de dipôles : Les dipôles qui sont insensibles au sens du courant : lampes, résistances Les dipôles qui sont sensibles au sens du courant : moteur, diode, DEL. On dit qu ils sont polarisés