Chapitre 1 : Construire un circuit électrique

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1 Chapitre 1 : Construire un circuit électrique I) Comment réaliser un circuit électrique élémentaire? 1) Comment associer une lampe avec une pile? Définition : La pile et la lampe possèdent deux bornes, on dit que ce sont des dipôles. Expérience : on dispose d'une lampe et d'une pile. Rechercher les conditions nécessaires à ce que la pile fasse briller la lampe. Schéma : Observation : Pour que la lampe s'allume il faut que les deux bornes de la pile touchent les deux bornes de la lampe. Conclusion : Pour allumer une lampe avec une pile, il faut que les deux bornes de la lampe soient en contact avec les deux bornes de la piles, soit directement soit à l'aide de fils électriques. 2) Comment réaliser un circuit électrique simple? Expérience : on cherche à construire un circuit électrique qui permet d'éteindre ou d'allumer une lampe sans avoir à modifier le circuit. Schéma du circuit : 5e Electricité chapitre 1 le circuit électrique 1/6

2 Dans un circuit électrique, les appareils se branchent par leurs bornes. La plupart des appareils possèdent deux bornes, on les appelle des dipôles. Un circuit électrique simple est constitué de dipôles : un générateur (ex : pile, batterie de voiture, prise du secteur, photopile ) qui est à l'origine du courant électrique. Le générateur est indispensable pour que le circuit fonctionne car c'est lui qui fournit l'énergie électrique au circuit. Un récepteur (ex : une lampe, un moteur, une LED ) qui reçoit l'énergie électrique du générateur et la transforme en une autre forme d'énergie (lumière, mouvement ) Un interrupteur qui permet de commander le passage du courant électrique dans le circuit. On établit un contact entre les bornes des dipôles par des fils électriques qui permettent au courant de circuler d'un dipôle à l'autre. A retenir : Pour que le courant électrique circule, il faut la présence d'un générateur et que tous les dipôles forment une boucle fermée. On obtient alors une boucle de courant. II) Comment choisir les matériaux pour la construction d'un circuit électrique : 1) Définitions : Certains matériaux permettent le passage du courant, d'autres non. On classe ainsi les matériaux en deux catégories : les matériaux conducteurs qui permettent le passage du courant électrique. Les matériaux isolants qui s'opposent au passage du courant électrique. 2) Comment déterminer si un matériau est conducteur ou isolant? fiche TP : matériaux conducteurs et isolants. Hypothèse : A quoi doit servir la gaine en plastique qui entoure le fil de cuivre? La gaine en plastique doit servir à isoler le fil de cuivre pour éviter d'entrer en contact avec le fil de cuivre conducteur. Expérience : Construire le circuit dessiné ci dessous : (on prendra le clou en fer comme 1er matériau à tester) Observation : Quel est l'état (allumée ou éteinte) de la lampe? La lampe est allumée. Interprétation : En fonction de l'état de la lampe, déterminer s'il y a du courant qui circule dans le circuit. Si la lampe est allumée c'est qu'il y a du courant électrique qui traverse le circuit. 5e Electricité chapitre 1 le circuit électrique 2/6

3 Conclusion : Ce matériau est-il conducteur ou isolant? Le fer est un matériau conducteur puisqu'il est traversé par le courant électrique. Renouveler l'expérience avec tous les matériaux fournis et compléter le tableau ci-dessous : Matériau testé cuivre fer aluminium plastique Papier verre Observation :État de la lampe? Interprétation : y-a-til du courant? Conclusion : conducteur ou isolant? allumée allumée allumée Éteinte Éteinte Éteinte oui oui oui non non non Conducteur Conducteur Conducteur Isolant Isolant Isolant Conclusion : A quoi sert la gaîne en plastique qui entoure le fil de cuivre? La gaine en plastique a pour rôle d'isoler le fil de cuivre et d'éviter ainsi qu'on puisse entrer en contact avec le fil de cuivre conducteur. III) Étude de quelques dipôles : 1) Étude de la pile : Voir étude de document sur les piles + corrigé A retenir : Une photopile convertit de l'énergie lumineuse en énergie électrique. 2) Étude de la lampe : 5e Electricité chapitre 1 le circuit électrique 3/6

4 3) Étude de l'interrupteur : L'interrupteur est dipôle qui permet : de laisser passer le courant lorsqu'il est fermé, il s'agit alors d'un matériau conducteur. Il est alors comparable à un fil électrique. D'empêcher le passage du courant lorsqu'il est ouvert, il s'agit alors d'un matériau isolant. IV) Comment schématiser les circuits électriques? Il n'est pas toujours simple de dessiner le circuit électrique que l'on a construit au laboratoire. Pour faciliter la communication, les physiciens ont attribué des symboles normalisés à tous les dipôles électriques. 1) Symboles normalisés de quelques dipôles : 5e Electricité chapitre 1 le circuit électrique 4/6

5 5e Electricité chapitre 1 le circuit électrique 5/6

6 2) Schématisation des circuits : Exercice : On schématise le circuit électrique réalisé au paragraphe I-2 du cours. 5e Electricité chapitre 1 le circuit électrique 6/6

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