La main à la pâte

Titre : Interrupteur ILS
Objectif
Construire un capteur de proximité et un relais à partir d’un ILS
Matériel
1 ILS (interrupteur à lame souple)
1 aimant
20 cm de fil souple 0,5mm² ou moins
1 voyant 24V
1 alimentation variable 24V 3A
1 rhéostat 100 3A
1 alimentation 24V~
Procédure
1°) On monte l’ILS en série avec le voyant 24V sur l’alimentation 24V (= ou ~).
En approchant l’aimant, on constate que le voyant s’allume.
2°) On fait tourner l’aimant avec la perceuse…
3°) On enroule le fil souple autour de l’ILS, on branche sur l’alimentation variable en série
avec le rhéostat et on fait varier l’intensité du courant. A partir d’une certaine intensité le
voyant s’allume.
4°) Faire la même expérience avec du courant alternatif (24V~).
Intérêt pédagogique
Champ magnétique crée par un courant
Fonctionnement de l’ILS
Effets différents du courant alternatif et continu  électroaimant, spire de Fragger
Temps de réponse
Applications techniques
Détecteur de proximité
Alarme antivol
Relais, Relais HT
Interrupteur de remise à zéro…
Difficultés
Les ampoules ILS sont fragiles, il faut les monter sur un support (une partie de barrette de
domino suffit…).
Attention au sens du champ magnétique.
Développement
Faire un relais d’intensité.
Faire un automaintien.

Titre : Surintensité dans un conducteur
Objectif
Détruire un fil isolé
Matériel
3 transformateurs 220V/24V identiques
3 ampèremètres
20 cm de fil souple de câblage électronique (UTP…) de couleur blanche si possible
1 alternostat (autotransformateur variable)
1 craie
2 morceaux de contreplaqué de 10cm x 10cm environ
Procédure
1°) On branche les 3 transformateurs en parallèle à la sortie de l’alternostat. Dans le
secondaire de chaque transformateur on insère un ampèremètre. On branche le fil enroulé sur
la craie en court-circuit à la sortie des transfos
2°) On met sous-tension avec la sortie de l’alternostat à zéro et on augmente très
progressivement en surveillant les ampèremètres.
3°) Ne pas aller trop vite et surveiller la couleur de l’isolant.
4°) Au maximum le fil devient rouge.
5°) Faire des essais avec différents fils, un brin de fil de cuivre souple
6°) Dessiner un motif avec un fil nu sur un morceau de contreplaqué, poser l’autre morceau
dessus, serrer fermement et faire passer l’intensité maximale
Intérêt pédagogique
Notions de densité de courant, de température de fusion, de résistivité, de température de
fonctionnement…
Constitution des câbles
Mode de pose des câbles
Intérêt des protections
Essai des transformateurs en court-circuit
Applications techniques
Difficultés
L’obtention d’un courant important est délicate.
Lors de l’échauffement, faire attention au support. Attention aux brûlures !
Il y a aussi dégagement de fumée lorsque l’isolant fond…
Développement
Câble dans de l'eau
Divers mode de pose
Méthode de pyrogravure

Titre : Faire brûler le filament d'une ampoule dans l'air
Objectif
Pourquoi met-on les filaments dans une ampoule ?
Matériel
1 ampoule 24V 60W maxi
1 alimentation variable 24V 3A
Procédure
1°) On casse l'ampoule de verre.
2°) On branche l'ampoule sur l'alimentation…
3°) On augmente la tension
Intérêt pédagogique
Constitution d'une ampoule
Rôle de l'atmosphère gazeuse
Température du filament
Historique
Applications techniques
Halogène
Difficultés
Il faut casser l'ampoule sans risque. Pour cela scotcher l'ampoule puis la serrer dans un étau
au-dessus d'une poubelle.
Utiliser du 24V~ ou une alimentation à courant continu pour éviter les risques de choc
électriques.
Développement
Souder un filament cassé
Mesurer la température du filament et sa résistance
Rendement / Pertes sous forme de chaleur
Caractéristiques du tungstène
Échauffement en fonction du milieu.

Titre : Electrisation sous 9V
Objectif
Déterminer le seuil de sensation de passage du courant électrique dans le corps humain
Matériel
1 pile 9V et son coupleur
1 potentiomètre 1kΩ
1 bouton poussoir
2m de fil rigide 1,5mm²
1 milliampèremètre
Procédure
1°) On branche le potentiomètre aux bornes de la pile 9V via le bouton poussoir
2°) La tension partielle est amenée par deux fils sur la langue du "cobaye". Le
milliampèremètre est en série avec ces deux fils
3°) Le jeu se joue alors à deux, le "cobaye" ne doit pas voir ce que fait l'expérimentateur, qui
va faire varier la position du potentiomètre et appuyer sur le bouton poussoir.
4°) L'expérimentateur demande "Sent-tu quelque-chose ?" sans préciser s'il appuie ou non sur
le bouton poussoir.
5°) Essayer avec la peau mouillée et sèche
Intérêt pédagogique
Montage potentiométrique
Résistance interne d'une pile
Résistance du corps humain
Pile alcaline/saline
Sécurité électrique
Graphique des effets du courant électrique sur le corps humain
Applications techniques
Electrochocs
Electrothérapie
Appareil tue-mouche
Chaise électrique
Difficultés
Hygiène. Couper les fils et les dénuder quand on change de "cobaye".
Trouver l'appareil de mesure qui va bien. Un appareil à aiguille est plus rapide.
Développement
Normes des appareils médicaux

Titre : Effet stroboscopique
Objectif
Visualiser l'effet stroboscopique créer par l'éclairage fluorescent standard.
Matériel
1 éclairage fluorescent avec ballast et starter à bilame
1 disque avec des secteurs blancs et noirs
1 perceuse avec variateur de vitesse ou
1 moteur asynchrone avec un variateur de vitesse
Procédure
1°) On fait tourner le disque avec la perceuse en l'éclairant avec le tube fluorescent
2°) On fait varier la vitesse de rotation
Intérêt pédagogique
Fonctionnement des éclairages fluorescents
Sécurité
Perception de l'œil humain. Fatigue. Notion d’ergonomie
Applications techniques
Ballast électronique
Déphasage
Difficultés
La répartition et la taille des secteurs sur le disque sont très importantes.
Fixer la perceuse dans un étau (sécurité !)
Développement
Mesure de la vitesse de rotation en tour/seconde