Évaluation en électricité : Sens du courant, série, dérivation... ( 55min)

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1 Évaluation en électricité : Sens du courant, série, dérivation... ( 55min) Branchement des appareils dans une installation domestique Sa1 Ordre des dipôles dans un circuit en série. Nombre de boucles formées par des dipôles montés en série Sa2 Nombre de boucles formées par des dipôles montés en dérivation Sens conventionnel du courant Faire le schéma normalisé d un montage en série en utilisant les symboles normalisés Re Faire le schéma normalisé d un montage avec une dérivation Utiliser une diode ou un moteur pour montrer l existence du sens du courant. Ra2 Reconnaître quand le générateur est en court-circuit. C1 Communiquer par écrit en utilisant un vocabulaire adapté ++ : Acquis, + : À confirmer, : En cours d acquisition, : Non acquis ++ + Exercice 1 : Utilité d une diode Léa a schématisé ci-contre le circuit électrique d un jouet à pile comportant un moteur et une diode : elle s interroge sur l utilité de la diode. (a) Fléchez le sens du courant dans le circuit (b) Le moteur peut-il fonctionner? Expliquer. (c) Si on place le moteur avant la diode, va-t-il tourner plus vite? Expliquer. (d) Que constaterait Léa si on inversait les branchements de la pile? Expliquer. (e) Quelle est l utilité de la diode dans le circuit de ce jouet? Expliquer. Cinquième 1 22 novembre 2013

2 (a) (b) La diode laisse passer le courant (sens de la flèche) : le moteur peut fonctionner. (c) L ordre des dipôles dans un circuit ne modifie pas leur fonctionnement. (d) Le sens du courant serait inversé. Cette fois la diode empêche la circulation du courant dans le circuit : le moteur ne fonctionnerait pas. (e) La diode permet d être sûr que le moteur tournera toujours dans le même sens, celui souhaité. Exercice 2 : Analyse d un montage Observez attentivement le montage ci-contre : (a) L interrupteur est dans la position 1 : Fléchez en bleu le sens du courant dans le circuit. Quelle est la D.E.L qui s éclaire? (b) L interrupteur bascule en position 2 : Représentez-le en pointillés. Fléchez alors en vert le sens du courant dans le circuit. Quelle est la D.E.L qui s éclaire? (c) Cet interrupteur à deux positions (1 et 2) est appelé «un inverseur». Justifiez cette appellation Cinquième 2 22 novembre 2013

3 (a) La DEL 2 s éclaire (elle est dans le sens du courant) (b) La DEL 1 s éclaire (elle est dans le sens du courant cette fois-ci) (c) Cet interrupteur permet d inverser le sens du courant, d où son nom. Exercice 3 : Série et dérivation Observez le montage ci-contre : (a) Comment sont branchées l une par rapport à l autre, les lampes L 1 et L 2 : en «série» ou en «dérivation»? Justifiez votre réponse. (b) Comment est branchée la lampe L 3 par rapport au groupe de lampes (L 1,L 2 ) : en «série» ou en «dérivation»? Justifiez votre réponse. i. La lampe L 1 grille. Que va-t-on observer pour chacune des trois lampes. Expliquez. Cinquième 3 22 novembre 2013

4 ii. La lampe L 3 grille. Que va-t-on observer pour chacune des trois lampes? Expliquer (a) Les lampes L 1 et L 2 sont branchées en série car elles se suivent, elles forment une seule boucle avec le générateur. (b) La lampe L 3 est branchée en dérivation : elle forme une deuxième boucle avec le générateur par rapport aux lampes L 1 et L 2. i. La lampe L 2 s éteint car elle est en série avec L 1, mais L 3 reste allumée car elle est en dérivation. ii. La lampe L 3 s éteint. Comme elle est en dérivation avec les lampes L 1 et L 2, ces dernières restent allumées. Exercice 4 : Série et dérivation à la maison Complète le texte suivant : Dans une installation domestique classique, les appareils sont branchés en. Ainsi, si on éteint un appareil, les autres Dans une installation domestique classique, les appareils sont branchés en dérivation. Ainsi, si on éteint un appareil, les autres peuvent encore fonctionner. Exercice 5 : Faire un schéma normalisé Cinquième 4 22 novembre 2013

5 Nom : Prénom : Léo a fait le circuit ci-contre. (a) Combien de boucles comporte ce montage?... (b) Réalise le schéma normalisé de ce montage. Le montage comporte 2 boucles Le schéma est le même qu à l exercice Série et dérivation avec L1, L2 et L3. Cinquième 5 22 novembre 2013

6 Exercice 6 : Résoudre l énigme Réalise le schéma correspondant à l énigme suivante : Mon circuit est constitué de 4 fils. Il y a une pile, une lampe, un moteur et une autre lampe. Une fois le circuit branché, on ne voit qu une seule boucle. Exercice 7 : Problème dans le circuit Léa a réalisé deux circuits. Cinquième 6 22 novembre 2013

7 (a) Dans le premier, la lampe L 1 ne brille pas. Expliquer pourquoi. Y a-t-il un danger? (b) Dans le second, toutes les lampes sont éteintes. Expliquer. Y a-t-il un danger? (a) La lampe L 1 ne brille pas car elle est court-circuitée. Le courant ne passe pas dans la lampe. Aucun danger particulier n est présent, puisque ce n est pas le générateur qui est court-circuité. (b) Cette fois c est le générateur qui est court-circuité. Cela est dangereux car risque de provoquer un incendie. Fin Cinquième 7 22 novembre 2013