Sciences 11e L’électricité 3-1 a) Qu’est-ce qu’un circuit électrique? Un circuit électrique, c’est le trajet que suit l’électricité. b) Qu’est-ce qu’un circuit fermé? Un circuit fermé est un circuit qui laisse passer l’électricité. c) Qu’est-ce qu’un circuit ouvert? Un circuit ouvert est un circuit qui ne laisse pas passer l’électricité. (off) d) Explique le terme conducteur. Un conducteur, c’est une substance qui laisse passer facilement le courant électrique, comme le cuivre. (Habituellement, un métal) e) Qu’est-ce qu’une source d’énergie? Donne deux exemples. Une source d’énergie est un dispositif qui permet de fournir de l’électricité à un circuit électrique. Ex : des piles, une génératrice (prises de courant). f) Reproduis les symboles des circuits électriques de la page 72. une lampe - un fil électrique - un courant alternatif une pile - un voltmètre un interrupteur ouvert - un ampèremètre une résistance - une batterie - une prise de terre 1 Courant Différence de potentiel Résistance Unité de mesure Ampère Volt Symbole A V Appareil Ampèremètre Voltmètre Ohm Ω Ohmmètre Explication Vitesse des électrons Quantité d’énergie qui est transférée entre deux points Difficulté à traverser n) Qu’est-ce qu’un circuit en série? Un circuit en série représente un circuit électrique où tous les électrons doivent passer par le même chemin, comme une piste de course. o) En comparant avec le circuit en série, comment peux-tu décrire le circuit en parallèle? Le circuit en parallèle ressemble plus aux rues d’une ville; il y a plusieurs chemins pour le courant. p) Quels sont les deux avantages des circuits en parallèle? Si une lampe ne fonctionne plus, les autres lampes continuent de fonctionner quand même. La différence de potentiel est la même sur tout le circuit q) Donne des exemples de circuits en parallèle dans ta maison r) Quels sont les effets de l’électricité sur le corps humains Chatouillement Les muscles sont vivement secoués. La personne ne peut lâcher la source de puissance. Brulures graves Arrêt de la respiration. Arrêt cardiaque Mort 2 s) Fais une comparaison entre les propriétés des circuits en série et les circuits en parallèles. Utilise le tableau de la figure 3.16. Type de circuit Courant Différence de Résistance potentiel En série Le même sur tout le circuit Partagé entre les charges (appareils) En parallèle Partagé entre les charges Le même sur tout le circuit Augmenter le nombre de charge réduit le courant Augmenter le nombre de charges permet à plus de courant de circuler 3-2 a) Qu’est-ce que le courant continu (CC)? (En anglais, DC) Le courant continu représente le mouvement des électrons à travers un conducteur d’un pôle négatif vers un pôle positif. Il est produit par une pile, une batterie, un capteur solaire. b) Qu’est-ce qu’un courant alternatif (CA)? (En anglais, AC) Le courant alternatif représente un mouvement de va et vient des électrons à travers un conducteur. Il est produit lorsque le conducteur traverse le champ magnétique d’un aimant. c) Qu’est-ce qu’une génératrice? Une génératrice est un dispositif qui produit de l’électricité sous forme de courant alternatif. Ce sont des aimants qui tournent autour d’un conducteur. 3 d) Qu’est-ce qu’une turbine Une turbine est le système qui fait tourner la génératrice. e) Nomme des moyens que l’on utilise pour faire tourner une turbine Pour faire tourner la turbine, on peut utiliser la force de l’eau, l’énergie du charbon ou de l’huile (chauffer l’eau pour faire de la vapeur), l’énergie nucléaire (vapeur), le vent ou un moteur. 3-3 a) Explique ce qu’est un court-circuit. Un court-circuit se produit lorsque les électrons peuvent se rendre du pôle positif au pôle négatif sans traverser une charge ou une résistance. (Prend un raccourci) b) Quel est l’aspect le plus important de l’électricité dans un circuit, chez toi, par exemple? Le facteur le plus important est le courant (I) . c) À quoi sert la résistance? La résistance, c’est la difficulté du courant à passer dans un circuit. (Elle ralentit le courant) d) Pour contrôler le courant qui circule dans un circuit, on utilise des disjoncteurs et des fusibles. Quelle est la différence entre les deux? Un fusible contient un conducteur qui fond si la chaleur est trop grande (trop de courant). Dans un disjoncteur, c’est un morceau de métal qui change de forme et interrompt le circuit s’il y a trop de courant (trop de chaleur). 4 4-1 a) Nomme des appareils qui utilisent le courant continu et le courant alternatif Courant continu Montre Lampe de poche Cellulaire Voiture téléguidée Courant alternatif Télévision Ordinateur Séchoir Réfrigérateur b) Avec quoi se mesure la consommation d’électricité à la maison Énergie NB se sert du kilowatt-heure (kWh) c) Comment peux-tu reconnaître un appareil écoénergétique? Si l’appareil est certifié par Énergy Star, il est considéré écoénergétique d) Comment peux-tu savoir qu’un appareil est sécuritaire et approuvé par le gouvernement? Les logos comme celui de la CSA, ou du ULC se trouvent sur les appareils électriques 4-2 a) Nomme les 4 sources d’énergie servant à produire de l’électricité à grande échelle et indique pour chacune les inconvénients principaux. centrales hydroélectriques : En inondant une région, cause un déséquilibre dans l’environnement. centrales au charbon ou au gaz naturel : En brûlant, ces combustibles produisent des gaz à effet de serre qui contribuent au réchauffement de la planète. Les centrales au charbon dégagent aussi du Soufre qui provoque des pluies acides 5 centrales nucléaires : Ce type de centrale ne produit aucun polluant dans l’air, mais les bâtons de réactifs demeurent radioactif très très longtemps. Et s’il y a un accident, le danger de radiation est très présent. 4-3 a) À quoi sert le panneau électrique (tableau de distribution) ? Il sert de lien entre l’alimentation en électricité et les prises de courant dans ta maison ou ton appartement b) Quel est le rôle de la fente large dans une prise de courant? La fente la plus longue, à gauche, est reliée au conducteur neutre. C’est le chemin qui suit le courant pour retourner au tableau de distribution. c) À quoi servent les prises de courant de 240V? À faire fonctionner les sécheuses ou les cuisinières d) À quoi sert le disjoncteur de circuit? C’est un disjoncteur sur la prise. Il déclenche s’il y a un court-circuit (ou de l’humidité). Il devrait y en avoir dans la salle de bain. e) Qu’est-ce qu’un parasurtenseur? S’il y a une surcharge de potentiel, le parasurtenseur protège les appareils qui sont branchés dessus. Donc, pour les ordinateurs et autres appareils délicats électroniques, un parasurtenseur est utile. (Surge protector) 6 4-4 a) À quoi servent les transformateurs? Ce sont des appareils servant à élever ou abaisser le potentiel électrique. b) Pourquoi doit-on augmenter le courant à la centrale? La haute tension permet le transport de l’énergie à faible courant. On réduit ainsi la perte d’énergie qui résulterait de la chaleur dissipée par les câbles. c) Qu’est-ce qu’une station de distribution (terminal) ? Station où la tension est abaissée pour atteindre environ 12 000 V. 7