CHAPITRE 2 : LE CIRCUIT ÉLECTRIQUE Activité 1 : Les éléments essentiels dans un circuit électrique PARTIE A : Le vocabulaire Compétences travaillées : - Utiliser la langue française et le langage scientifique 1) Complète les légendes des dessins de la pile et de la lampe avec les mots suivants : petite lame – grande lame – ampoule en verre – filament – plot – culot – gaz inerte Une borne est un point de connexion dans un circuit électrique, c’est grâce aux bornes que les éléments du circuit électrique sont connectés entre eux. Lorsqu’un élément possède deux bornes, on l’appelle dipôle. 2) Quelles sont les deux bornes de la pile ? ....................................................................................................................................................... 3) Quelles sont les deux bornes de la lampe ? ....................................................................................................................................................... 1 CHAPITRE 2 : LE CIRCUIT ÉLECTRIQUE Compétences travaillées : - Écrire un protocole - Réaliser une expérience et en tirer des conclusions PARTIE B : Conducteurs ou isolants ? La conductivité électrique d’un objet est sa capacité à laisser circuler l’électricité. On dit alors que l’objet est conducteur d’électricité. Tu as à ta disposition une paire de ciseaux, une règle en plastique et un morceau de papier. Problématique : Ces objets sont-ils conducteurs d’électricité ? 1) Écris le protocole de l’expérience à réaliser. ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... Pour écrire un protocole, je dois avoir décris : Le matériel utilisé Les étapes à suivre lors de la manipulation (sous forme de schémas ou de phrases en allant à la ligne à chaque étape.) Les schémas doivent être faits au crayon de bois, à la règle, avec des légendes (les traits des légendes ne doivent pas se croiser) et un titre. 2) Réalise les expériences et regroupe tes résultats dans le tableau suivant. Objet Paire de ciseaux Matériau Conducteur ou isolant Règle Morceau de papier Conclusion : ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... 2 CHAPITRE 2 : LE CIRCUIT ÉLECTRIQUE Activité 2 : Les piles Compétences travaillées : - Comprendre l’évolution des sciences - Lire et comprendre des documents scientifiques Les premiers circuits électriques ont vu le jour grâce à l’invention de la pile. Voyons de quand date cette découverte scientifique ! « Luigi Galvani était un professeur d’anatomie : il étudiait la forme et la disposition des organes des êtres vivants. En 1786, il attacha une grenouille morte à un crochet en cuivre pour la disséquer. Il constata alors qu’en touchant la grenouille avec son scalpel en acier, les muscles de la grenouille se contractaient. Galvani interpréta ce phénomène en disant que le muscle de la grenouille contenait de l’électricité, qu’il appela ʺélectricité animaleʺ. Alessandro Volta, un autre scientifique italien, avait une autre idée. Il réalisa alors une expérience pour vérifier son hypothèse : il superposa une soixantaine de disques de cuivre, de disques de zinc et de disques de carton imbibés d’eau salée. Il appela cet empilement « pile ». Lorsqu’il toucha simultanément le disque supérieur et le disque inférieur de son empilement, il reçu alors une décharge électrique. Son expérience montra ainsi que l’électricité n’était pas d’origine animale. Volta fît la démonstration de sa pile à l’Académie des sciences en 1801, en présence de Napoléon. L’empereur, très impressionné, lui accorda une médaille d’or, une somme d’argent et le nomma sénateur. » 1) Quelle était l’hypothèse de Galvani sur l’électricité ? ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... 2) Qui a inventé la pile électrique ? ....................................................................................................................................................... 3) Quand a été inventé la pile électrique ? ....................................................................................................................................................... 4) D’où vient le mot « pile » ? ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... Conclusion : ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... 3 CHAPITRE 2 : LE CIRCUIT ÉLECTRIQUE Activité 3 : Comment représenter un circuit électrique ? Compétence travaillée : - Passer d’une forme de langage scientifique à une autre 1) En t’aidant des dessins et schémas suivants, complète le tableau des symboles de chaque élément électrique. (L’interrupteur est fermé) Nom Symbole fil lampe pile interrupteur fermé interrupteur ouvert 2) Pourquoi utilise-t-on des symboles pour représenter les circuits électriques ? ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... 3) Lorsqu’on représente un circuit électrique, quelle doit être la forme géométrique du schéma ? ....................................................................................................................................................... Conclusion : ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... 4 CHAPITRE 2 : LE CIRCUIT ÉLECTRIQUE Activité 4 : Quel est le sens du courant ? Compétences travaillées : - Rédiger un compte rendu d’expérience - Interpréter des résultats expérimentaux Une diode est un composant électrique très utilisé. Il existe plusieurs types de diodes. Les diodes électroluminescentes par exemple (DEL ou LED en anglais) servent de témoins d’état de marche sur les appareils électriques (télévision, ordinateur…). La diode ne laisse passer l’électricité que si le courant arrive du côté opposé à l’anneau, et sort du côté de l’anneau. Dessin de la diode Symbole de la diode On souhaite savoir quel est le sens du courant. Protocole : Tu as à ta disposition une pile, une lampe, une diode et des fils de connexion. 1) Réaliser un circuit électrique comprenant une pile, une lampe, une diode et des fils de connexion. APPELER LE PROFESSEUR 2) Observer l’état de la lampe. 3) Inverser le sens de branchement de la diode. 4) Observer l’état de la lampe. Critères de réussite du compte-rendu : Le compte-rendu comporte le nom, prénom, classe et la date. Le compte-rendu comporte un titre. Le compte-rendu explique le protocole expérimental. Le compte-rendu comporte les schémas expérimentaux. Les schémas doivent être faits au crayon de bois, à la règle, avec des traits précis. Le compte-rendu comporte les observations d’expérience. Qu’est ce que j’ai vu ? Le compte-rendu comporte une conclusion qui répond à la problématique posée. Conclusion : ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... 5 CHAPITRE 2 : LE CIRCUIT ÉLECTRIQUE Exercices Exercice 1 : 1) Fais la liste des éléments numérotés ci-dessous. 1 : …………………………………………………. 2 : …………………………………………………. 3 : …………………………………………………. 4 : …………………………………………………. 2) Réalise le schéma du montage ci-dessus. Exercice 2 : Complète le texte à trous Un circuit électrique est toujours composé d’un ……………………………………. qui fournit l’électricité, d’un ………………………… et de fils de ……………………………….. Un dipôle est un élément électrique qui possède …………………. pôles. Pour représenter les éléments d’un circuit, on utilise des ………………………. Lorsque l’interrupteur est fermé, la lampe ………………… car l’électricité ………………. Lorsque l’interrupteur est ouvert, la lampe ………………………….… car l’électricité ……………………….…. Exercice 3 : 1) Quel est le générateur ? ……………………………………………………………. 2) Quel est le récepteur ? ……………………………………………………………… 3) Combien de fils de connexion ont été utilisés ? ………………………………….. Exercice 4 : 1) Quel schéma correspond à la consigne « un circuit comportant : une pile, une lampe éteinte, un interrupteur. Une borne de la lampe est reliée directement à la borne positive de la pile. » ? Justifie ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………. 6 CHAPITRE 2 : LE CIRCUIT ÉLECTRIQUE NOM, Prénom, Classe, Date Activité 4 : Quel est le sens du courant ? Protocole : 1) Réaliser un circuit électrique comprenant une pile, une lampe, une diode et des fils de connexion. 2) Observer l’état de la lampe. 3) Inverser le sens de branchement de la diode. 4) Observer l’état de la lampe. Schémas expérimentaux : Schéma 1 : + - + - Schéma 2 : Observations expérimentales : J’ai observé que dans le circuit électrique n°1 (schéma 1) la lampe et la diode ne s’allument pas car l’électricité arrive du mauvais côté (côté « trait ») de la diode. J’ai observé que dans le circuit électrique n°2 (schéma 2) la lampe et la diode s’allument car l’électricité arrive du bon côté (côté « triangle ») de la diode. Conclusion : Dans un circuit électrique, l’électricité circule de la borne positive (+) vers la borne négative (-) de la pile. 7
