L`électricité : êtes-vous au courant

L’électricité : êtes-vous
au courant ?
SCP-4011
Épreuve d’autoévaluation

© SOFAD L’ÉLECTRICITÉ : ÊTES-VOUS AU COURANT ? 2
ÉPREUVE D’AUTOÉVALUATION
Vous trouverez, à la fin de cette épreuve, un formulaire donnant l’ensemble
des formules susceptibles de vous être utiles pour la rédaction de cette épreuve.
Un formulaire identique sera fourni lors de l’évaluation finale.
1. Historiquement, plusieurs découvertes et événements ont conduit à l’utilisa-
tion actuelle et à la connaissance que l’on a de l’électricité statique ou dynami-
que et de l’électromagnétisme. Associez les situations suivantes à l’un des per-
sonnages énumérés ci-après : Franklin, Hertz, Oersted, Thalès ou Volta.
a) Dès l’Antiquité, c’est-à-dire plus de cinq siècles avant Jésus-Christ, ce philo-
sophe grec rapporte l’attraction électrique entre l’ambre frotté sur de la
soie et les brindilles de paille. C’est également à son époque qu’est remar-
quée l’attraction entre le magnétite, une pierre naturellement aimantée, et
le fer.
______________________________________________________________________
b) En réalisant une expérience lors d’un orage électrique, cet Américain dé-
montre que l’éclair et les décharges électriques sont de même nature. D’autres
scientifiques s’électrocuteront en tentant de reproduire l’expérience. Il in-
vente le paratonnerre en 1760.
______________________________________________________________________
c) Ce physicien italien met au point la première pile en 1800 ; c’est la première
fois qu’un courant continu est produit. Avec lui, on assiste à la naissance de
l’électricité dynamique.
______________________________________________________________________
d) En 1820, ce physicien danois établit hors de tout doute l’étroite parenté
entre l’électricité et le magnétisme lorsqu’il observe que l’aiguille aimantée
d’une boussole est déviée par le courant électrique qui parcourt un conduc-
teur placé à proximité. C’est le début de l’électromagnétisme. Ampère expli-
quera le phénomène dès l’année suivante.
______________________________________________________________________
e) En 1888, ce physicien allemand produit pour la première fois des ondes
radio en laboratoire. De ce fait, il ouvre la porte au développement des
télécommunications.
______________________________________________________________________

© SOFAD L’ÉLECTRICITÉ : ÊTES-VOUS AU COURANT ? 3
2. Nommez et donnez le rôle des trois composants essentiels d’un circuit électri-
que simple.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
3. La première colonne du tableau ci-dessous donne une liste de matériaux. Pour
chacun, inscrivez dans la deuxième colonne s’il s’agit d’un matériau conduc-
teur, semi-conducteur ou isolant. Dans la troisième colonne, donnez un exem-
ple d’utilisation de chacun des matériaux dans le domaine de l’électricité.
Matériau Type de matériau Exemple
d’utilisation
Aluminium
Caoutchouc
Cuivre
Porcelaine
Silicium
4. Dans le circuit ci-dessous, on veut mesurer la tension aux bornes de R1 et
l’intensité du courant qui parcourt R2.
ε
R2 R1
a) Pour chacune des mesures, dites quel appareil doit être utilisé.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
b) Sur le schéma, ajoutez les symboles des appareils et les branchements re-
quis pour que les appareils affichent les mesures désirées.

© SOFAD L’ÉLECTRICITÉ : ÊTES-VOUS AU COURANT ? 4
5. Une batterie a une charge de 60 A·h.
a) Pendant combien de temps pourra-t-elle fournir un courant de 5 A avant
d’être complètement déchargée.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
b) Si le circuit alimenté par la batterie tire 12 A, la batterie se déchargera-
t-elle plus rapidement, moins rapidement ou prendra-t-elle le même temps
pour se décharger ?
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
6. Un petit appareil est alimenté par une batterie de 9 V. Sur le dessin, l’appareil
est représenté par un résistor de 5 Ω. Pour un usage particulier, l’appareil
exige un courant de 3 A. Que faudra-t-il faire pour obtenir le courant ?
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
7. Pour une application particulière, on utilise un fil conducteur en aluminium
de 10 m de longueur et de 0,2 cm de diamètre. On ajoute un élément au circuit
de sorte que le conducteur doit transporter davantage de courant. On doit
donc diminuer la résistance du fil.
a) Comment peut-on diminuer la résistance de ce même fil ?
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
b) On dispose d’autres bouts de fils d’aluminium de différentes grosseurs. Si
la longueur de 10 m doit être maintenue, choisiriez-vous un fil plus gros ou
plus petit que le fil utilisé initialement ? Justifiez votre choix.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
ε = 9 V R = 5 Ω

© SOFAD L’ÉLECTRICITÉ : ÊTES-VOUS AU COURANT ? 5
8. La fiche signalétique d’une bouilloire est donnée ci-dessous. Combien d’éner-
gie consomme cette bouilloire lorsqu’elle fonctionne pendant 10 minutes ?
Donnez votre réponse en kilowattheures.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
9. Complétez le tableau suivant en associant les caractéristiques suggérées au
courant continu ou au courant alternatif.
Caractéristique Courant continu Courant alternatif
Intensité du
courant:
constante ou
variable.
Tension:
constante ou
variable.
Source du courant:
pile, batterie,
Hydro-Québec,
générateur.
Utilisation:
cuisinière, jouet,
baladeur,
réfrigérateur.
Fréquence:
60 Hz, 0 Hz.
Déplacement des
électrons:
variable, toujours
dans le même sens.