LE CIRCUIT ÉLECTRIQUE

Clipa Sciences Physiques
Septembre - Octobre
LE CIRCUIT ÉLECTRIQUE
le 14-09-98
I- Constitution
Les fils électriques relient les éléments du circuit qui sont;
1- Le GÉNÉRATEUR
Il fournit l'énergie électrique
2- L'ORGANE de COMMANDE
Il permet d'avoir un circuit? SOIT OUVERT? SOIT FERME.
3- Le RÉCEPTEUR
Il transforme l'énergie reçue en une autre forme d'énergie.
II- Les dipôles
Les éléments du circuit comporte 2 bornes, ce sont des dipôles ( deux pôles ).
III- Schéma d'un circuit électrique
Proposer un dessin du schéma réalisé.
Le dessin est personnel. Pour que tout le monde puisse réaliser le montage du circuit, on effectue
un SCHÉMA.
Chaque élément du circuit est représenté par un SYMBOLE.
Remarque: on représente les circuits interrupteur ouvert.
IV- Du schéma au montage
Circuit série avec un moteur
Remarque: L'inversion des polarités du générateur provoque l'inversion du sens de rotation.
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Séquence pédagogique
le 21-09-98
Interrogation:
1- Un circuit électrique comporte des fils et "trois" autres éléments. Les citer.
2- Une lampe comporte deux bornes. C'est un ......... .
Chaque élément d'un circuit est représenté sur un schéma par un ....... .
3- Établir le schéma d'un circuit de commande d'un moteur continu.
TP: la diode (postuler par écrit sur le brouillon du fonctionnement de la diode).
Cours: nature et sens du courant ( historique )
TP: Alimentation d'un moteur sur une platine UME
LE CIRCUIT ÉLECTRIQUE
V- Le courant électrique
1- Nature
Les électrons sont responsables du courant électrique.
Le courant électrique est un mouvement de groupe des électrons ( quelques mm par seconde ).
L'électron "e-" est électriquement négatif.
2- Sens du courant électrique
Le sens conventionnel du courant électrique est de
la borne + à la borne - à l'extérieur du générateur.
Le sens du courant électrique est opposé à celui des électrons.
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schéma
Sens des
électrons
VI- La diode
La lampe brille.
Elle ne brille pas
La diode est passante.
La diode est bloquée.
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le 28-09-98
Vidéo IN SITU Le circuit électrique
- dégager les points développés
- noter l'analogie mécanique-électrique
Fiche multimètre: fonction ampèremètre
L'INTENSITÉ DU COURANT ÉLECTRIQUE
I- Mesure de l'intensité
L'ampère est l' UNITÉ de l'intensité I du courant électrique
Symbole: A
sous-multiple 1 mA = 10-3 A
1 A = 10-6 A
Cette GRANDEUR se mesure avec un AMPÈREMÈTRE.
Il est soit NUMÉRIQUE ( cristaux liquides ), soit ANALOGIQUE ( à aiguille ).
Un ampèremètre se branche en SÉRIE dans le circuit électrique.
Protocole de mesure:
- sélectionner la fonction ampèremètre continu
- choix du plus grand calibre
- ENLEVER un fil de connexion
- INTERCALER l'ampèremètre
- si possible choisir un calibre plus petit.
Manipulation: mesure dans un circuit série avec deux ampoules. On mesure I = ... mA.
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Interrogation
5-10-98
1- Avec quel appareil mesure-t-on l'intensité du courant électrique ?
2- Quelle grandeur mesure-t-on ?
3- Donner la méthode pour mesurer une intensité avec un appareil de mesure.
II- Intensité du courant électrique dans un circuit SÉRIE
Expérimentation: - déplacer l'ampèremètre dans un circuit série
- intervertir les cordons de l'ampèremètre.
En tout point d'un circuit série, l'intensité du courant électrique est la même.
L'intensité du courant électrique est la même dans chaque dipôle d'un circuit série.
La borne "COM" de l'ampèremètre doit être du côté du pôle – du générateur.
III- Intensité du courant dans un circuit avec DÉRIVATION
Manipulation:
- mesure autonome des valeurs des intensités dans la branche principale I et
dans les branches dérivées I1 et I2.
- faire figurer les valeurs dans un tableau.
L'intensité dans la branche principale est égale à la somme des intensités dans les branches
dérivées.
I1 + I2 = I
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Septembre - Octobre
Interrogation pratique
le 19-10-98
A partir du schéma ( R = 120  et lampe test 150 mA, 3 V monté en série ), réaliser sur une
platine UME la mesure de l'intensité du courant.
LA TENSION ÉLECTRIQUE
Fiche multimètre: fonction voltmètre
I- Manipulation 1
Mesurer la valeur de la tension AUX BORNES de la lampe test sur le montage de l'interrogation.
Nous avons mesuré 665 mV.
Remarque: la lampe brille peu car sa tension nominale est 3 V.
II- Tension AUX BORNES d'un dipôle
1- Mesure de la tension
- sélectionner la FONCTION VOLTMÈTRE du multimètre ( borne V et borne COM ),
- choix du plus grand calibre,
- brancher le voltmètre AUX BORNES du dipôle ( en dérivation ).
2- Le VOLTMÈTRE
Symbole
3- Le VOLT
Le VOLT est l' UNITÉ de la GRANDEUR tension électrique.
Son symbole est V.
La notation de la tension est U. Par exemple U = 665 mV
III- Manipulation 2
Sur une platine UME, réaliser le montage suivant:
- 2 lampes tests en dérivation
- 1 résistance de 68  dans le circuit principal
- un générateur de 12 V continu
Mesurer toutes les valeurs possibles des tensions et des intensités.
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Vidéo IN SITU
Conducteur et isolant
le 09-11-98
Les lampes
LES LAMPES
Thomas EDISON a créé, en 1881, la première lampe à incandescence (peu lumineuse) à filament de
carbone.
Il existe trois grandes familles de lampe.
I- Tube FLUORESCENT
Tube rempli de vapeur de mercure ou d'argon.
Une bobine et un starter provoque une brusque surtension dans le tube.
Le courant établi produit des ondes ultraviolettes invisibles.
La poudre fluorescente déposée sur la paroi interne du tube produit une lumière intense.
II- Lampe à incandescence
Le filament de Tungstène est placé dans une ampoule sous faible pression (0,35 bar).
T°filament = 3000 °C.
III- Lampe halogène
C'est une lampe à incandescence. L'ampoule de quartz contient de la vapeur d'iode qui permet au
filament d'être soumis à de très haute température. Le rendu des couleurs est excellent.
IV- Tube luminescent
Tube rempli de gaz rare (néon) sous faible pression. Parcouru par un courant, les atomes du gaz
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émettent de la lumière en se désexcitant.
CONDUCTEUR ET ISOLANT
Isolant: électrons liés au noyau – déformation du nuage électronique sous l'effet d'un champ
électrique
Conducteur: électrons libres – chocs – échauffement jusqu'à la rupture des liaisons entre les atomes.
* I augmente, le fusible fond. Section des fils augmente avec I.
* Epaisseur de l'isolant est fonction de U. Claquage de l'isolant – Ligne HT "porcelaine en verre".
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Fiche multimètre
MULTI - PICO 105
Il permet d'effectuer les mesures de 3 GRANDEURS.
Calibre: le calibre est la valeur maximale que peut supporter l'appareil.
AFFICHEUR
V
COM
mA
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Septembre - Octobre
16-11-98
L'OSCILLOSCOPE
L'oscilloscope permet de mesurer des tensions comme un voltmètre.
I- Utilisation en continu
On mesure la tension aux bornes d'une alimentation variable 12 V.
Sensibilité verticale
Nombre de divisions
Tension (V)
L'axe verticale (axe des ordonnées ) est l'axe des tensions YA ou YB.
La déviation verticale est proportionnelle à la tension appliquée.
DEVOIR le 14 décembre 1999
I1- Réaliser le montage suivant : une ampoule et un générateur 6 V continu en série.
Calibres des appareils de mesure
Ampèremètre : 2 A
2- Mesurer la valeur de l'intensité.
3- Mesurer la valeur de la tension.
II- Intercaler une ampoule en série.
1- Faire le schéma du montage.
2- Réaliser le montage.
3- Mesurer l'intensité dans le montage.
4- Mesurer les tensions aux bornes des dipôles.
5- Comparer les résultats avec ceux du I et conclure.
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Voltmètre : 20 V