Le circuit électrique en série + -
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Le circuit électrique en série Les dipôles constituant un circuit en série ne forment qu'une seule boucle. Le courant électrique a un sens. Par convention, à l'extérieur de la pile, il va de la borne + à la borne – de la pile. On le représente sur un schéma par des flèches rouges comme suit : M + - Comment représenter un montage en électricité ? J'apprends On préfère au dessin une représentation simplifiée et plus efficace appelée schéma électrique. A chaque dipôle on associe un symbole normalisé. normalisé : conforme aux règles établies par l'ensemble des scientifiques. Les symboles à retenir sont présentés dans le tableau suivant : Nom du dipôle Pile Lampe Moteur Interrupteur Interrupteur fermé ouvert Fil de connexion Dipôle en image Symbole + - M J'applique ✔ Réalisez le montage correspondant au schéma électrique suivant : De combien de boucles ce circuit est-il composé ? M + - ------------------------------------------------------------------Dans quel sens tourne le moteur ? -------------------------------------------------------------------- Inversez les bornes de la pile. Dans quel sens tourne maintenant le moteur ? --------------------------------------------------------------------Le fonctionnement du moteur est dû au passage d'un courant électrique. Quelle conclusion pouvezvous tirer des observations précédentes ? -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------✔ Faites le schéma du circuit électrique projeté au tableau. Règles à respecter pour réaliser un schéma électrique : • Les schémas sont faits au crayon à papier et les traits tirés à la règle. • Les traits représentant les fils doivent être verticaux ou horizontaux. • Les dipôles ne doivent pas être collés les uns aux autres mais séparés par un fil de connexion. • Les dipôles ne doivent jamais être mis dans les angles. Votre schéma : Matériaux conducteurs et matériaux isolants Un conducteur laisse passer le courant électrique. Un interrupteur fermé se comporte comme un conducteur. Un isolant ne laisse pas passer le courant électrique. Un interrupteur ouvert se comporte comme un isolant. Un circuit électrique fermé comporte une suite ininterrompue de conducteurs. Le corps humain est conducteur. Tous les matériaux laissent-ils passer le courant électrique? J'expérimente ✔ Formulez une hypothèse. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------✔ Rédigez un protocole expérimental (schéma + phrases explicatives) permettant de vérifier votre hypothèse. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------✔ Réalisez l'expérience et rassemblez les informations dans un tableau. Vous testerez au moins un objet en bois, un en verre, un en métal et un en plastique. ✔ Rédigez votre conclusion. Celle-ci doit confirmer ou non l'hypothèse de départ. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- La chaîne conductrice de la lampe ✔ Repassez au crayon à papier les éléments dans lesquels circule le courant électrique ✔ Classez les matériaux en 2 groupes selon qu'ils conduisent le courant ou non. Fonctionnement d'une diode et influence de l'ordre des dipôles dans un circuit électrique Une lampe s'éclaire quelque soit le sens du courant. Une DEL est une diode qui s'éclaire. Il existe d'autres diodes qui n'émettent pas de lumière. symbole d'une diode symbole d'une DEL Selon le sens de branchement, une diode est passante ou bloquée. Elle laisse passe le courant lorsqu'elle est passante (courant dans le sens de la flèche de son symbole) et ne le laisse pas passer lorsqu'elle est bloquée. Dans un circuit électrique, l'ordre des dipôles n'influence pas leur fonctionnement. Comment fonctionne une diode électroluminescente (DEL) ? La plupart des témoins lumineux d'appareils électroménagers sont des DEL. Une DEL se branche-telle comme une lampe ? ✔ Protocole expérimental Afin de comparer le fonctionnement d'une diode et d'une lampe, on réalise un circuit en série comportant une pile, un interrupteur, une DEL et des fils de connexion. On observe l'éclairement de la DEL puis on inverse les bornes de la DEL et on observe à nouveau son éclairement. On réalise les mêmes manipulations en remplaçant la DEL par une lampe. Réalisez ci-contre le schéma du circuit comportant la lampe. ✔ Observations dipôle DEL DEL inversée lampe Lampe inversée Éclairé/non éclairé ✔ Conclusion ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Dans un circuit en série, l'ordre des dipôles a-t-il une importance ? • Proposez votre hypothèse. hypothèse : supposition que l'on vérifiera en réalisant une expérience. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------• Proposez maintenant un protocole expérimental permettant de vérifier votre hypothèse. Celui-ci doit comporter un schéma du circuit à réaliser et des phrases précisant comment vous procédez. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- • Observations ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------• Conclusion ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Exercice 1: réaliser un schéma de circuit électrique 1- Quels sont les symbôles d'une pile et d'une lampe? 2- Réalisez les schémas normalisés des circuits électriques suivants: A B C Exercice 2: Le sens du courant électrique 1- Combien de boucles comporte un circuit électrique simple? 2- Réalisez le schéma d'un circuit comportant une pile, une lampe et un interrupteur. 3- Le courant a-t-il un sens? Si oui, lequel? 4- Représentez le sens du courant électrique sur le schéma réalisé à la question 1. Exercice 3: Repérer le passage d'un courant électrique 1- Recopie le schéma du circuit dans lequel un courant circule. 2- Ajoute une flèche sur ce schéma pour indiquer le sens du courant. Exercice 4: Conducteurs et isolants Vous connaissez sûrement ce jeu où il faut déplacer un anneau dans un serpentin sans le toucher. Si l'anneau touche le serpentin, une lampe s'allume. 1- Pourquoi la lampe s'allume-t-elle lorsque l'anneau touche le fil métallique rigide? 2- Repassez en rouge sur le dessin la bouche de courant. 3- Pourquoi l'anneau et le fil rigide sontils en métal? 4- Pourrait-on les remplacer par un fil en plastique? Pourquoi?
