Étude expérimentale.

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Cahier de TP Collège
Électricité « Corrigé »
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Préface des auteurs.
Ce fascicule de TP de Sciences Physiques en classe de collège a pour objet de traiter les leçons
d’électricité nécessitant impérativement une démarche expérimentale.
Le fascicule est associé à un coffret pédagogique qui permet à l’élève de réaliser en toute autonomie
la phase expérimentale de la leçon.
Nous espérons que ce cahier de travail donnera une impulsion nouvelle à l’enseignement des
sciences physiques dans nos classes.
Thèmes traités.
Le circuit électrique ........................................................................................................................ 2
Le sens du courant .......................................................................................................................... 5
Association de dipôles .................................................................................................................... 7
Le court-circuit ............................................................................................................................... 9
L’intensité du courant ..................................................................................................................... 11
La tension électrique ....................................................................................................................... 17
Influence d’une résistance dans un circuit ...................................................................................... 21
Loi d’Ohm....................................................................................................................................... 23
Notion de puissance ........................................................................................................................ 26
Le courant alternatif sinusoïdal....................................................................................................... 31
Mesures en courant alternatif sinusoïdal......................................................................................... 35
Étude d’un transformateur .............................................................................................................. 40
Redressement et filtrage d’un courant alternatif sinusoïdal............................................................ 42
Détail du coffret électricité MD02720.
1. Interrupteur.
2. Support pour lampes.
3. Lampes 6,5 V - 100 mA (3).
4. Fils de connexion (10).
5. Pinces crocodile (4).
6. Boîte de résistances à mesurer.
7. Diodes sur boîtier.
8. Potentiomètre.
9. Lampe 6 V - 6 W.
10. Transformateur.
11. Pont de diodes.
12. Condensateur.

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LE CIRCUIT ÉLECTRIQUE.
J’ai besoin de :
1. Interrupteur.
2. Support pour lampes.
3. Lampe 6,5 V - 100 mA.
4. Fils de connexion (3).
J’utilise le coffret électricité :
5. Pinces crocodile (4).
* Pile plate 4,5 V.
Étude expérimentale.
Je dois réaliser :
+ -
4 Lampe
Pile (générateur)
Interrupteur
1. Je fixe la pince crocodile rouge au pôle + de la pile, puis la pince crocodile noire au pôle –.
2. Je place l’interrupteur sur la position «ouvert».
3. A l’aide d’un fil de connexion rouge je relie le pôle + de la pile à une borne de l’interrupteur.
4. A l’aide d’un fil de connexion noir je relie l’autre borne de l’interrupteur à une borne de la
lampe.
5. A l’aide d’un fil de connexion noir je relie l’autre borne de la lampe au pôle - de la pile
(voir fig. 1)
6. Je ferme l’interrupteur. J’observe la lampe.
Et je fais la constatation suivante : la lampe éclaire.
7. J’ouvre l’interrupteur. J’observe la lampe.
Et je fais la constatation suivante : la lampe n’éclaire plus.
J’ai réalisé un circuit électrique.
Lorsque la lampe éclaire, un courant électrique circule dans le circuit. Ce courant électrique est
généré par la pile : la pile est un générateur.
Figure 1

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3
Générateur Interrupteur Lampe
Symbole
ouvert Fermé
8. En utilisant les symboles représentés dans le tableau 1, je réalise le schéma du circuit électrique
en complétant la figure 2.
Remarque : le circuit est ouvert.
9. Je débranche l’interrupteur du montage de la figure 1.
10. Je fixe deux pinces crocodile à l’extrémité des deux fils de connexion.
11. Je place une règle en plastique entre les deux pinces crocodile (voir figure 3).
Figure 2
+ -
Figure 3
règle
J’observe la lampe et je fais la constatation suivante : la lampe n’éclaire pas.
La matière plastique ne laisse pas passer le courant ; la matière plastique est un isolant.
12. Je remplace la règle en plastique par une règle en aluminium.
J’observe la lampe et je fais la constatation suivante : la lampe éclaire.
L’aluminium laisse passer le courant ; l’aluminium est un conducteur.
+ -

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En respectant le même protocole, je teste d’autres matériaux et indique les résultats dans le tableau
Matériau Isolant Conducteur
Plastique X
Aluminium X
Bois X
Papier X
Caoutchouc X
Fer (clou) X
Tableau 2
A retenir :
Un circuit électrique est schématisé à l’aide de symboles.
Un matériau isolant ne laisse pas passer le courant électrique.
Un matériau conducteur laisse passer le courant électrique.
14. Je retire les pinces crocodile puis je range le matériel avec soin.

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LE SENS DU COURANT.
J’ai besoin de :
1. Interrupteur.
4. Fils de connexion (4).
5. Pinces crocodile (1 rouge, 1 noire).
6. Résistor R3.
J’utilise le coffret électricité :
7. Diodes (DEL) sur boîtier.
* Pile 4,5 V.
Étude expérimentale.
Je dois réaliser :
+ -
Interrupteur rouge
Diodes sur boîtier
verte Résistor R3
Pile (générateur)
Figure 1
1. Je place l’interrupteur sur la position «ouvert».
2. Je fixe la pince crocodile rouge au pôle + de la pile, puis la pince crocodile noire au pôle –.
3. Je réalise le montage de la figure 1.
Schéma du montage de la figure 1.
4
+ -
6
verte
7
rouge
4
1
Figure 2