Cycle d'orientation Direction générale Service de l'enseignement Secteur de l'évaluation AB/CC/ns EVACOM PHYSIQUE 9 e O2 / 1 er semestre 2009-2010 ÉLECTRICITÉ du 11 janvier au 5 février 2010 Durée : 45 minutes Nom : Prénom : Classe : Collège : Signature des parents : Points : /38 Consigne : Expose en détail tes calculs (formules, calculs et résultats avec unités). Remarque : La «différence de potentiel», également appelée tension électrique, est abrégée «ddp» dans l énoncé. Matériel nécessaire : une règle graduée une calculatrice un crayon gris une gomme un stylo
2 Première partie Tu as devant toi le matériel suivant : - une alimentation électrique dont la ddp (tension) a été réglée par le maître - deux lampes identiques - un résistor - huit fils électriques - deux appareils de mesure a) Complète le tableau suivant : Exemple Rôle du composant dans un circuit électrique Transformer l énergie électrique en énergie thermique Nom du composant Résistor Symbole usuel du composant 1 Transformer l énergie électrique en énergie lumineuse et en énergie thermique. 2 Transférer l énergie aux particules qui circulent dans le circuit. 3 Mesurer une ddp (tension). 4 Mesurer l intensité d un courant électrique. b) En utilisant les symboles usuels, schématise un circuit comportant : / 4 pts - une lampe branchée sur une alimentation ; - un appareil permettant de mesurer la ddp (tension) aux bornes de la lampe ; - un appareil permettant de mesurer l intensité du courant électrique dans le circuit. Schéma :
3 c) Indique sur ton schéma le sens du courant. d) Sans brancher la prise 230 V, monte ce circuit avec les appareils de mesure prêts à fonctionner. Appelle le maître pour qu il vérifie et corrige ton circuit, après quoi il te remettra la suite de l épreuve. Visa du maître Attribution des points et branchement de la prise 230V.
NOM :. Prénom : Classe :. 4 Deuxième Partie Voici le schéma du circuit étudié : Sens du courant A V e) Note la ddp (tension) aux bornes de la lampe, puis débranche le voltmètre. U L = f) Voici le schéma du circuit sans voltmètre : Sens du courant A Note l intensité du courant dans la lampe. I L = g) Coche l affirmation vraie : Lorsque le courant traverse la lampe, son intensité : augmente ne change pas diminue h) Calcule la puissance du transfert électrique d énergie du générateur à la lampe. Débranche la prise 230V
i) Sans brancher la prise de 230V, modifie le circuit selon le schéma ci-dessous : 5 A Appelle le maître pour qu il vérifie et corrige ton circuit. A Visa du maître Attribution des points et branchement de la prise 230V. j) Note l intensité du courant dans le générateur et dans le résistor. I = I R = Débranche la prise 230V k) L intensité du courant qui traverse la lampe a-t-elle changé lorsqu on a branché le résistor en parallèle? Réponse : Explique ta réponse. l) En branchant le résistor en parallèle avec la lampe, l intensité du courant dans le générateur a augmenté. Explique pourquoi.
6 m) Si on modifiait le circuit en ajoutant une deuxième lampe - identique à la première - en parallèle avec celle-ci et avec le résistor, quelle serait l intensité du courant dans le générateur après la modification? Justifie ta réponse. n) Branche la deuxième lampe en parallèle avec la première et avec le résistor. Appelle le maître pour qu il vérifie et corrige ton circuit. Visa du maître Attribution des points aux questions m) et n) et branchement de la prise 230V. o) Mesure l intensité du courant du générateur. I = p) La valeur de ta mesure est-elle en accord avec ton hypothèse? Justifie ta réponse. Débranche la prise de 230V et range le matériel
7 Troisième partie q) On a schématisé ci-dessous une installation électrique domestique. Secteur 230 v Radiateur de 1500W Lampe de 100W Complète le diagramme d énergie de cette installation électrique ainsi que sa légende. 1..... 2 Secteur 1 2 3 Environnement... Légende : 1 : transfert électrique d énergie 2 : 3 :
8 r) Sur le schéma ci-dessous, place le symbole d un fusible branché pour protéger toute l installation. Secteur 230 v Radiateur de 1500W Lampe de 100W s) Explique la propriété d un fusible de 10 A. t) Calcule l intensité du courant dans le générateur. Total de l'épreuve : 38 points