équiper électriquement une maison

PARTIE 2 : Sens de circulation du courant électrique
Défi : La cuisine comporte un four dont le ventilateur (= moteur) doit être commandé par un interrupteur. De plus, le
ventilateur doit tourner dans le sens des aiguilles d’une montre pour que le four fonctionne normalement.
Indice : Vous avez une diode dans la cuisine. A vous de déterminer quelle peut être l’utilité de la diode !
1ère partie : montage sans la diode
Schéma :
Observations :
On remarque que le sens de rotation du moteur dépend du sens de branchement de la pile.
On en déduit que le courant électrique possède un sens.
Conclusion :
Par convention, Ampère (physicien français) a établi au XIXème siècle que le courant circule, dans un circuit électrique
fermé, de la borne + vers la borne – du générateur.
Le sens de rotation d’un moteur dépend du sens du courant. On dit que le moteur est un dipôle polarisé.
2ème partie : montage avec la diode
Schéma :
Remarque :
Observations :
•
•
Le circuit 1 est parcouru par un courant électrique.
La diode se comporte comme un interrupteur fermé et permet le passage du courant.
On dit que la diode est branchée en sens passant.
Le circuit 2 n’est pas parcouru par un courant électrique.
La diode se comporte comme un interrupteur ouvert et ne permet pas le passage du courant.
On dit que la diode est branchée en sens bloquant.
Conclusion :
Une diode est un dipôle qui ne laisse passer le courant que dans un sens (sens passant). Comme le moteur, c’est un
dipôle polarisé.
La flèche du symbole de la diode (= la bande blanche sur la diode) indique le sens du courant.
PARTIE 3 : Influence du nombre et de la position des dipôles dans un circuit en série
Défi : Le salon est équipé de deux lampes montées en série et commandées par un interrupteur
1ère partie : Influence du nombre de dipôle
Schéma :
Observation :
Après ajout d’une deuxième lampe (lampe L2) dans le circuit, la lampe L1 brille plus faiblement.
Après mesure de l’intensité avec ampèremètre (manipulation professeur), l’intensité a diminué après l’ajout de la
deuxième lampe.
Conclusion : Plus on ajoute de dipôle dans un circuit en série, plus le courant qui circule est faible (= intensité faible) :
il rencontre plus de résistance car les dipôles limitent le passage du courant électrique. Quant à la tension fournit par
la pile, elle se répartit entre les 2 lampes.
2ème partie : Influence de la position des dipôles
Schéma :
Observation :
L’éclat des lampes n’est pas modifié lorsqu’on change l’ordre des dipôles.
Après mesure de l’intensité avec ampèremètre (manipulation professeur), l’intensité n’est pas modifiée lorsqu’on
change l’ordre des dipôles.
Conclusion :
L’ordre des dipôles n’a pas d’influence dans le circuit en série. Quelle que soit leur position, les dipôles sont tous
parcourus par le même courant et la tension de la pile est répartie de la même manière entre les dipôles.
PARTIE 4 : Court-circuit et panne dans un montage en série
Défi : Le montage électrique du salon doit être protégé des surintensités. Vous allez donc devoir simuler un courtcircuit puis choisir parmi les fusibles mis à disposition, le plus adapté pour protéger la télévision d’une surintensité.
Prolongement : Etudier l’impact d’une panne dans un circuit en série
1ère partie : court-circuit
Schéma :
Court-circuité un dipôle = relier les 2 bornes du dipôle par un fil ou un conducteur
Observation :
Lorsqu’on court-circuite la lampe, cette dernière ne brille plus, la laine d’acier devient incandescente (= rougit et
émet de la lumière) et brûle.
Conclusion :
Le courant électrique suit le chemin qui lui résiste le moins et passe ainsi par le fil et non par le dipôle. Ici, la lampe
est ni grillée, ni endommagée : elle n’est plus traversée par le courant.
Comme la lampe ne limite plus le passage du courant, ce dernier devint plus intense et entraine ainsi la combustion
de la laine d’acier.
→ un fusible est un fil conducteur qui coupe le courant
en fondant lorsque l’intensité devient trop forte. D’après les calibres des
fusibles mis à disposition (100 mA, 250 mA et 500 mA), le plus adapté est
celui de 500 mA car l’intensité nominale de la lampe est de 300 mA.
2ème partie : panne
Schéma :
Observation :
Lorsqu’on dévisse une des lampes (L1 ou L2) dans un circuit en série, ce qui revient à simuler une panne, aucune
lampe ne brille.
Conclusion :
Dans un circuit en série, si un dipôle tombe en panne, le circuit est ouvert et le courant ne circule plus.