Les Volts
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Comp/Th Semaine 15 Les Volts 1-Où trouve t-on des volts ? 2-La même lampe est connectée à une pile 1,5V puis à une pile 4,5V. Que peut-on observer ? 3-Les volts sont produits par un générateur. Le générateur peut être électrochimique ( ……... = apparition des volts par mélange de matériaux) , électromagnétique ( ……………….. = apparition des volts par aimantation) ou photovoltaïque ( …………….. = apparition des volts grâce à la lumière). 4-Un générateur électrochimique (……..) produit des volts dont le sens ……………………………….. : le plus et le moins (changent)(ne changent jamais) de place. expérience : 5-Un générateur électromagnétique (……………..) produit des volts dont le sens ………………………………. : le plus et le moins (changent)(ne changent jamais) de place. expérience : 6-Un générateur photovoltaïque (…………………) produit des volts dont le sens …………………………… : le plus et le moins (changent)(ne changent jamais) de place. expérience : 7-Le symbole des volts est V. 8-Quand on parle des volts, le mot utilisé est soit « le voltage » soit « la tension électrique ». La lettre utilisée est U (exemple : Upile) 9-Le mot utilisé pour parler de volts qui ne changent pas de sens est le mot CONTINU (la tension électrique est continuellement dans le même sens). 10-Le mot utilisé pour parler des volts qui changent de sens est le mot ALTERNATIF (la tension électrique est alternativement dans un sens puis dans l’autre). 11- Pour mesurer des volts, on utilise l’appareil connecté entre les bornes COM et V 12-Si les volts sont CONTINUS, le calibre sera sur une position = 13-Si les volts sont ALTERNATIFS, le calibre sera sur la position ……….. 14-Dans un circuit avec un générateur produisant peu de volts, le courant électrique est (fort)(faible) 15-Dans un circuit avec un générateur produisant beaucoup de volts, le courant électrique est …………… 16-expérience prouvant les phrases 14 et 15 17-En résumé on peut dire que l’énergie qui fait circuler les électrons dans un fil vient de ………………………………. produit par le générateur. 18-Réalisation d’un générateur électrochimique : la pile. Recherche documentaire sur la pile de Volta. Avec quel matériel M.Volta a-t-il réalisé sa première pile ? En quelle année approximativement ? Qui était au commandes de la France à cette époque ? Expérience : 19-Réalisation d’un générateur électromagnétique : l’alternateur. INVENTION DU INVENTION DU MOTEUR ELECTRIQUE GENERATEUR a) Quand tu connectes la a) Connecte le bobine de fil électrique à voltmètre. la pile, que fait l’aimant ? b) Place le calibre ……………………… sur des Volts = b) Complète le dessin avec un symbole représentant ton observation. c) Fais tourner l’aimant en le propulsant avec ton doigt. c) Dans quelle expérience récente as-tu déjà observé ce phénomène ? d) Qu’observes-tu sur l’écran du voltmètre. ………………………………………………………… …………………………………. d) Change la place du (+) et du (-) de la pile. Que se passe t-il ? …………………………………………………….. e) Place le calibre sur les volts e) Que faudrait-il pour que l’aimant tourne en permanence et que ce système devienne un moteur ? f) Fais tourner l’aimant en le propulsant avec ton doigt. g) Qu’observes-tu sur l’écran du voltmètre. …………………………………………. …………………………………………………….. …………………………………………………….. h) Complète le croquis pour qu’il résume bien cette expérience. 20- Répartition des volts dans un circuit série (boucle simple) : • a) Réalise ce montage • b) Tu vas mesurer les valeurs des tensions électriques. Sur quel calibre régleras-tu le voltmètre vu que tu utiliseras une tension électrique produite par une pile ? • c) On a dit précédemment que les électrons circulaient grâce à la présence des volts. Exemple : des électrons circulent dans la lampe si il y a des volts entre ses bornes. Donc on connecte le voltmètre entre les bornes de la lampe. De ce schéma, tu peux conclure que le voltmètre se connecte (en série) (dérivation) avec le dipôle qui nous intéresse. • d) Dessine sur ce schéma trois voltmètres pour contrôler simultanément la tension entre les bornes de la pile, la tension entre les bornes de la lampe L1, la tension entre les bornes de la lampe L2. • e) Ajoute-les à ton circuit. • f) En observant les valeurs affichées par les 3 voltmètres, que remarques-tu ? …..….……….……….……….………….……….……….………….……….……... • e) Ecris la loi d’additivité des tensions dans une boucle : la tension entre les bornes du générateur ….….……......…....…. ………...………………………..………. EXERCICES 21) dans le circuit ci-contre, oublie la présence des voltmètres. Tu vois deux boucles simples. • a) Repasse les boucles avec des couleurs différentes en te souvenant qu’une boucle part toujours du (+) de la pile et va jusqu’au (-) de la pile. • b) Relis ta réponse 20-e) et calcule la tension indiquée par le voltmètre 1 si la pile délivre une tension de 4,5V …………... • c) Relis ta réponse 20-e) et calcule la tension indiquée par le voltmètre 3 si le voltmètre 2 indique 1,5V (la pile est toujours la même). 22) Voici un circuit compliqué et pas terminé. • a) Chaque cercle vide est un appareil, soit un voltmètre, soit un ampèremètre. Complète le dessin pour montrer quels appareils sont des voltmètres, lesquels sont des ampèremètres. ◦ Coup de pouce ▪ fiche 15, ligne 20-c ▪ fiche 12, ligne 1-4 • b) Parmi les ampèremètres que tu as trouvés, certains sont en double car ils indiqueront la même intensité. Mets une croix rouge sur l’un des deux. ◦ Coup de pouce : fiche 14, ligne 3-2 • c) Parmi les voltmètres que tu as-trouvés, certains sont en double car ils indiqueront la même tension électrique. Mets une croix rouge sur l’un des deux. • d) Voici quelques valeurs affichées par les appareils, l’unité est soit V soit mA. Complète le tableau qui suit en inscrivant les bonnes unités sur tous les pointillés : appareil 1 : 6 …. appareil 2 : 8 …. appareil 3 : 5 …. appareil 4 : ? …. appareil 5 : 3,5 …. appareil 6 : ?…. appareil 7 : ? .…. appareil 8 : ? …. • e) Quelle valeur indique l’appareil 4 ? …………………………. ◦ Coup de pouce : fiche 14, ligne 9 • f) Quelle valeur indique l’appareil 6 ? …………………………. ◦ Coup de pouce : fiche 15, ligne 20-e) • f) Quelle valeur indique l’appareil 7 ? …………………………. ◦ Coup de pouce : fiche 12, ligne 3-2) • g) Quelle valeur indique l’appareil 8 ? ………………………… Correction : 23) Exercice : y a-t-il une tension électrique entre les bornes d’un interrupteur ouvert ? Pour le savoir réponds à ces questions : a) recopie ici la phrase fiche 16, ligne 20-e) ………………………………………………………………………………………………………………… b) dans ce circuit, je n’actionne pas l’interrupteur. Les lampes sont-elles allumées ? ……... c) recopie ici la phrase fiche 16, ligne 17 ……………………………………………………………. …………………………………………………………….. d) mets ces 4 phrases dans l’ordre dans le tableau pour faire une conclusion 1. si les lampes sont éteintes 2. alors il n’y a pas de courant qui circule 3. puisque ce sont les volts qui font circuler le courant 4. si il n’y a pas de courant qui circule 5. alors il n’y a pas de volts 6. puisque c’est le courant qui fait allumer les lampes 6 1 ... 3 ... ... e) grâce à cette conclusion et grâce à la ligne 23-a) ci-dessus, tu peux maintenant dire combien le voltmètre mesure de volts …………………………. f) valide cette conclusion : quand un interrupteur est connecté à un circuit, si il est ouvert, (il y a des volts)(il n’y a pas de volts) entre ses bornes. g) réalise le montage et valide la ligne f) ci-dessus avec ton expérience cette fois. ……………………………………………………………………………………………………….. 24) Exercice : y a-t-il une tension électrique entre les bornes d’un interrupteur fermé ? a) Réalise le montage ci-dessus. 1. Combien indique le voltmètre quand l’interrupteur est ouvert ? ……………… 2. Combien indique le voltmètre quand l’interrupteur est fermé ? ………………. b) hypothèses : le voltmètre indique une tension électrique nulle ou presque nulle entre les bornes de l’interrupteur fermé, • H1 : cela signifie qu’il n’y a pas de courant qui le traverse. • H2 : cela signifie qu’un interrupteur ressemble à un fil, il ne freine pas le courant, donc une très très très faible tension électrique est suffisante. b-1) valide ou invalide l’hypothèse H1 en réfléchissant : ……………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………. b-2) valide ou invalide l’hypothèse H1 en faisant une expérience schéma de ton expérience conclusion : ……………………………………………………………………………………………………….. b-3) valide ou invalide l’hypothèse H2 en réfléchissant : ……………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………. b-4) valide ou invalide l’hypothèse H2 en faisant une expérience schéma de ton expérience : conclusion : ………………………………………………………………………………………………………….
