Chapitre 8 Montages électriques OBJECTIFS Réaliser un circuit série à partir d un schéma. Faire le schéma normalisé d un circuit en série. Réaliser un circuit en dérivation à partir d un schéma Faire le schéma normalisé d un circuit en dérivation ACCROCHE Les lampes de ce lustre fonctionnent-elles indépendamment les unes des autre? Comment une lampe de phare peut-elle briller alors que l autre ne fonctionne pas? 230V Si une lampe de la guirlande est détériorée, toutes les autres s éteignent. Comment expliquer ce phénomène? Comment sont branchés les éléments dans un circuit domestiques? 1
I/ Sens conventionnel du courant A/ La diode électroluminescente (DEL) est une diode qui émet de la lumière. B/ Une résistance de protection protège la diode d'un courant trop intense. C/ Le schéma du circuit à réaliser. D/ On réalise le montage représenté par le schéma normalisé (C), puis on ferme l'interrupteur E/ On dévisse la lampe, l'interrupteur étant toujours fermé. a/ (A, B, C et D) Combien de dipôles sont utilisés dans ce montage et lesquels? Dans ce montage on utilise 5 dipôles : un générateur, une lampe, une diode, une résistance, un interrupteur b/ (C et D) De combien de boucle(s) est formé ce circuit? Le montage est formé d une seule boucle. c/ (A, C et D) Lorsque l'interrupteur est fermé, la lampe et la DEL brillent-elles? Lorsque l interrupteur est fermé la lampe et la diode brillent. d/ (E) Une fois que la lampe est dévissée, que remarque-t-on pour la DEL? Lorsque la lampe est dévissée (comme si elle était grillée) la DEL brille. e/ (C et D) Dans ce montage appelé montage en série, comment sont branchés les dipôles du circuit les uns par rapport aux autres? Dans le montage série les dipôles du circuit sont branchés les uns après les autres dans une boucle unique. f/ (C et E) Lorsque la lampe est dévissée, le circuit est-il ouvert ou fermé? Lorsque la lampe est dévissée, le circuit est ouvert. CONCLUSION Dans un circuit électrique, on peut relier les dipôles les uns à la suite des autres en ne formant qu'une seule boucle : on réalise alors un montage en série. Dans un circuit en série, les dipôles ne sont pas indépendants les uns des autres. Si une lampe est détériorée, alors le circuit est ouvert et les autres dipôles du circuit ne fonctionnent plus. 2
II/ Ordre des dipôles A/ Une diode et son symbole : le courant doit sortir du côté de l'anneau. B/ Le schéma normalisé du circuit à réaliser. C/ On réalise le montage à partir du schéma normalisé. D/ On change la place de la lampe dans le circuit, les autres dipôles restant à leurs places respectives. E/ On change encore la place de la lampe dans le circuit. a/ (B, C, D et E) Dans chaque circuit, entre quels dipôles est placée la lampe? Dans le montage B,C la lampe est placée entre le générateur et la diode. Dans le montage D la lampe est comprise entre le générateur et la résistance Dans le montage E la lampe est comprise entre la diode et la résistance. b/ (C, D et E) Que pouvez-vous dire de l'éclat de la lampe dans les trois circuits? L éclat de la lampe est le même dans les trois circuits. c/ (C, D et E) L'éclat de la lampe est-il modifié lorsque sa position change? L éclat de la lampe n est pas modifié lorsque la position de la lampe change d/ (C, D et E) La place des dipôles a-t-elle une importance pour le fonctionnement du circuit? La place des dipôles n a pas d importance pour le fonctionnement du circuit? e/ (C, D et E) Le schéma normalisé de ces circuits doit-il être différent? L ordre des dipôles n a pas d importance dans les schémas normalisés. 3
CONCLUSION : Dans un circuit électrique en série, si l'on déplace un dipôle, il fonctionne toujours de la même manière. Ce n'est pas le premier dipôle traversé par le courant qui va fonctionner le mieux. Pour un circuit électrique en série donné, l'ordre des dipôles n'influence pas leur fonctionnement. L'ordre choisi pour brancher les dipôles dans ce circuit, ainsi que l'ordre des symboles dans le schéma normalisé n'ont donc pas d'importance. III/ Montage en dérivation A/ On réalise le montage représenté par le schéma normalisé. B/ On dévisse la lampe L1. a/ (A) Suivre le trajet du courant de la borne + à la borne - du générateur. Combien de chemin sont possibles? Il y a deux chemins possibles. b/ (A) Les deux lampes brillent-elles normalement? Oui les deux lampes brillent normalement c/ (B) Que se passe-t-il lorsque l'une des lampes est dévissée? Lorsqu une des deux lampes est dévissée l autre brille encore d/ (A) Ce montage est un circuit avec une dérivation. De combien de boucles ce circuit électrique est-il constitué? Ce circuit est formé de deux boucles e/ (B) La pile alimente-t-elle les deux lampes ensemble ou séparément? La pile alimente ensemble les deux lampes. f/ (B) Quel est l'intérêt de ce circuit avec une dérivation? L intérêt de ce circuit est le suivant : si une des deux lampes grille alors l autre restera éclairée. 4
CONCLUSION : Il existe des circuits où le courant électrique peut circuler en empruntant différents chemins : ces circuits sont composés de plusieurs boucles : ce sont des montages en dérivation. On les appelle aussi montage en parallèle. Dans un circuit en dérivation, les différentes boucles sont indépendantes. Le générateur les alimente séparément. Si une lampe est dévissée dans une boucle, l'autre boucle reste fermée et les dipôles qui la composent fonctionnent toujours. Le montage en dérivation permet donc de faire fonctionner séparément plusieurs circuits avec un seul générateur. IV/ Installation domestique A/ De nombreux appareils électriques sont utilisés dans une habitation. On peut travailler sur l'ordinateur sans que la télévision soit allumée. B/ Cette multiprise permet de brancher plusieurs appareils à la même prise électrique. C / Schéma très simplifié d'une installation domestique. a/ (A) Citer trois appareils électriques apparaissant sur cette illustration. Sur cette illustration on aperçoit un radiateur électrique, une télévision et un ordinateur. b/ (A) Ces appareils peuvent-ils fonctionner séparément les uns des autres? Donner un exemple. Oui ces appareils peuvent fonctionner séparément les uns des autres. Ils possèdent tous un bouton d allumage. c/ (A, B et C) Dans le circuit formé par les appareils branchés sur la multiprise, comment s'appelle le générateur? Dans le circuit formé par les appareils branchés sur la multiprise le générateur est le secteur E.D.F d/ (A et B) Sur cette multiprise, peut-on brancher un unique appareil? Fonctionnera-t-il? Oui sur cette multiprise, on peut brancher un unique appareil qui fonctionnera seul. 5
e/ (A et C) Une installation domestique correspond-elle à un montage en série ou à un circuit avec des dérivations? Quelle observation nous l'indique? Une installation domestique correspond à un montage parallèle. En effet si on débranche un des récepteurs les autres peuvent fonctionner. CONCLUSION : Dans une installation domestique, les appareils sont reliés à des prises électriques. Une installation domestique classique est constituée d'appareils en dérivation. Ils peuvent ainsi fonctionner indépendamment les uns des autres 6