Dossier - Infomars.fr
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Sciences physiques Stage n° Pas de tension ? Pas de courant ! C.F.A du bâtiment Ermont 1 Activité : 1) D’après vous, une ampoule électrique : (cocher les bonnes réponses) Consomme de l’énergie. Fournit de l’énergie. Ne consomme ni ne fournit d’énergie. Consomme si peu d’énergie qu’on peut faire comme si ça n’en consommait pas. Produit du courant électrique Nécessite du courant électrique pour fonctionner. 2) D’après vous, un fil électrique : (cocher les bonnes réponses) Consomme de l’énergie. Fournit de l’énergie. Ne consomme ni ne fournit d’énergie. Consomme si peu d’énergie qu’on peut faire comme si ça n’en consommait pas. Conduit le courant électrique. 3) Nous disposons d’une ampoule et de fils conducteurs pour réaliser un petit montage électrique qui éclaire. Ce matériel est-il suffisant ? Que manque-t-il précisément ? (cocher les bonnes réponses) Il ne manque rien. Il manque un appareil qui consomme du courant. Il manque un appareil qui fournit du courant. Il manque un appareil qui fournit de l’énergie aux appareils. Il manque un appareil qui consomme de l’énergie. 4) Observez cette pile. Combien de bornes de branchements possède-t-elle ? Comment sont indiquées ces bornes de branchement ? 5) Que savons-nous des ampoules électriques ? (cocher les bonnes réponses) L’ampoule est conductrice du courant. L’ampoule est isolante. L’ampoule possède une seule borne électrique L’ampoule possède deux bornes électriques Document 6) D’après vous, et en vous aidant du document ci-contre, que doit faire le courant pour qu’une une ampoule éclaire ? (cocher les bonnes réponses) Le courant doit simplement arriver à l’ampoule. Rien du tout, le courant est fourni par l’ampoule. Le courant doit traverser l’ampoule. Le courant doit s’arrêter à l’ampoule. Pour éclairer, une ampoule a besoin de courant électrique. Son principe de fonctionnement est simple : le courant électrique traversant le filament de l’ampoule va chauffer celui-ci. Une fois chauffé, le filament émet de la lumière tant que le courant continue de le traverser. 2 7) En analysant les schémas ci-dessous, barrez les schémas qui vous semblent faux et dites pourquoi à côté. Conclusion : Pour qu’un circuit électrique soit opérationnel, il faut absolument : 1 générateur (c’est lui qui fournit le courant – exemple : une pile) 1 ou plusieurs récepteurs (c’est eux qui consommeront le courant – exemples : lampe, réveil, ordinateur, etc.) Des fils conducteurs qui ferment le circuit. 3 La tension électrique : Une différence de charges électriques entre deux points s’appelle une tension électrique entre ces deux points. Cette tension, symbolisée par la lettre U, se mesure en Volts (V). C’est le générateur qui se charge de créer cette tension dans un circuit électrique. Par exemple, la pile suivante propose une différence de charge entre ses deux bornes, c'est-à-dire une tension U = 6 V. C’est pour cela aussi que les piles, les batteries, et même les prises ont toutes deux bornes, avec une différence de charges électriques entre ces deux bornes. Pas de tension => pas de courant Remarque : effectivement, pas de tension indique qu’il n’y a pas de générateur ! (ou qu’il est éteint ou usé) Les symboles électriques Pour réaliser les schémas électriques, nous allons utiliser des conventions et symboles internationaux, qu’il va falloir apprendre au fur et à mesure des besoins du cours. Conventions : Autant que cela est possible, les fils électriques seront représentés par des traits droits, horizontaux ou verticaux, faisant donc des angles à 90°. Les appareils sont symbolisés, chaque type d’appareils ayant un symbole normalisé. Symboles : pour aujourd’hui, nous nous contentons d’apprendre les symboles suivants : Appareils Pile Générateur de courant continu Ampoule Interrupteur En position ouverte Symboles En position fermée 4 Problème : analogie avec l’eau A droite de chaque figure ci-dessous, faire le schéma électrique qui lui correspondrait et dites si il y a lieu ce qui ne va pas. Attention de bien utiliser les symboles électriques appropriés (lampe, éventuel générateur, fils) Le moulin ne tourne pas Pompe à eau Bloquage Le moulin ne tourne pas Pompe à eau Le moulin tourne 5 Synthèse : Une différence de charges électriques entre deux points s’appelle une tension électrique entre ces deux points. Cette tension, symbolisée par la lettre U, se mesure en Volts (V). Grandeur Symbole de la grandeur Unité Symbole de l’unité Tension U Volt V Pas de tension => pas de courant Remarque : c’est pour cela que nous retrouvons toujours deux bornes sur les piles, les batteries, ainsi que sur les prises électriques. Pour qu’un circuit électrique soit opérationnel, il faut absolument : 1 générateur (c’est lui qui fournit le courant – exemple : une pile) 1 ou plusieurs récepteurs (c’est eux qui consommeront le courant – exemples : lampe, réveil, ordinateur, etc.) Des fils conducteurs qui ferment le circuit. Nos premiers symboles : Appareils Pile Générateur de courant continu Ampoule Interrupteur En position ouverte Symboles En position fermée 6 Exercice : Réalisez un montage comprenant une pile, un interrupteur en position ouverte, une lampe. Réalisez un montage comprenant un générateur de courant continu, un interrupteur en position fermée, une lampe. Dans lequel de ces deux montages la lampe va éclairer ? Pourquoi ? Problème : tension nominale d’une ampoule Comme tout appareil électrique, une ampoule est fabriquée pour pouvoir fonctionner avec une tension bien précise. Cette tension s’appelle la tension nominale. Beaucoup d’appareils électriques ne fonctionnent pas si on les branche sur une autre tension que leur tension nominale ; est-ce le cas des ampoules ? Montage : un générateur de courant continu une ampoule dont la tension nominale sur le culot est indiquée « 12V » un interrupteur 1) Réaliser un schéma de ce montage 2) En vous inspirant des expériences faites en cours, remplissez le tableau suivant : Tension de fonctionnement Que se passe-t-il pour cette ampoule ? 6V 12V 24V ……………………..... ……………………..... ……………………..... ……………………..... ……………………..... ……………………..... ……………………..... ……………………..... ……………………..... ……………………..... ……………………..... ……………………..... ……………………..... ……………………..... ……………………..... 7 Exercice : Les montages suivants comportent une pile, une ampoule et des fils conducteurs. Sur le culot de l’ampoule, on peut lire l’indication : « 6 V ». Pour chacun des cas suivants, cocher les bonnes propositions (attention : plusieurs réponses sont possibles). Le courant passe. Le courant ne passe pas. L’ampoule n’éclaire pas. L’ampoule éclaire peu. L’ampoule éclaire bien. L’ampoule risque de brûler. La tension aux bornes de la lampe est nulle. La tension aux bornes de la lampe n’est pas nulle. Le courant passe. Le courant ne passe pas. L’ampoule n’éclaire pas. L’ampoule éclaire peu. L’ampoule éclaire bien. L’ampoule risque de brûler La tension aux bornes de la lampe est nulle. La tension aux bornes de la lampe n’est pas nulle. Le courant passe. Le courant ne passe pas. L’ampoule n’éclaire pas. L’ampoule éclaire peu. L’ampoule éclaire bien. L’ampoule risque de brûler La tension aux bornes de la lampe est nulle. La tension aux bornes de la lampe n’est pas nulle. L’intensité est nulle. L’intensité n’est pas nulle. L’ampoule n’éclaire pas. L’ampoule éclaire peu. L’ampoule éclaire bien. L’ampoule risque de brûler + - + + 12V + + + + 6V + + - 12V + 24V 8
