Circuit électrique en courant continu

Electrodynamique – circuit électrique en courant continu
Une première proposition de progression
Nature de
la séance
Titre ou questions
Contenus
Exemples d'activités
TP 2h
Quelle est la lampe
qui brille le plus ?
Comment le courant
transporte-t-il
l’énergie ?
Energie électrique cédée par un
générateur, reçue par un récepteur.
Puissance d’un transfert électrique
Transfert de l’énergie électrique du
générateur aux récepteurs : lois de
conservation et d’additivité des
intensités et tensions comme
conséquence de la conservation de
l’énergie.
F1
Réflexion sur des montages à deux
lampes, mesures d’intensités et de
tensions.
CE 1h
Qu’est-ce que le
courant ? Qu’est-ce
que la tension ?
Discussion des résultats obtenus en
TP. Interprétation microscopique des
grandeurs Intensité, tension , énergie
et puissance.
F1
Discussion autour d’un exposé du
professeur.
CE 1h30
Comment faire briller
une lampe sous une
puissance donnée ?
Notions de tension et d’intensité de
fonctionnement : tous les couples (U,I)
ne sont pas possibles. U et I sont des
grandeurs liées.
F2
Vérification expérimentale de la liaison
(U,I).
TP 2h
Le jeu des résistors
Notion de résistance équivalente.
F7
Activités de réflexion concernant les
effets de modification de la résistance
équivalente d’un circuit sur l’intensité
dans la branche du générateur.
CE 1h
Exploitation des activités précédentes
Relation I = E/Req.
Exercices : recherche en classe.
Eventuellement vérification
expérimentale.
CE 1h30
Comment utiliser
l’électricité pour
échauffer la matière ?
Transfert d’énergie électrique et
énergie interne : effet Joule : loi de
Joule. Interprétation microscopique de
l’effet Joule.
F3
Mesure des temps mis pour obtenir
une élévation de température donnée
par effet joule avec des courants
d’intensités différentes.
TP 2h
La lampe va-t-elle
griller ?
Modèle d’un générateur : force
électromotrice (fém), résistance
interne.
Bilan d’énergie, dans un générateur.
La fém comme valeur limite de la
tension mesurée lorsque l’intensité
(donc l’effet Joule) devient très faible.
Réflexion sur la tension de
fonctionnement d’une lampe sur une
pile. Détermination de la fém et de la
résistance interne d’une pile.
CE 1h
Un récepteur
transforme-t-il
intégralement
l’énergie qu’il reçoit ?
Bilan d’énergie dans un moteur.
Rendement d’un moteur électrique :
comparaison de l’énergie électrique
nécessaire pour élever une charge
donnée d’une hauteur donnée à la
variation de l’énergie potentielle de
pesanteur correspondante.
CE 1h30
Exercices d’application sur différents
circuits simples : recherche par les

élèves avec, lorsque c’est possible,
vérification expérimentale et mesures
sur la table du professeur.
Activités : 7h30 3TP : 6h Total : 13h30
Une seconde proposition de progression
Nature de la
séance
Titre
Contenus
Exemples d’activités
CE 1h30
Quelques rappels de la
classe de troisième.
Ces rappels seront
proposés avant la
partie I C de chimie.
Circuit électrique ; intensité, unité ; tension ,
unité.
Circuit série, dérivation.
Loi d’Ohm pour un dipôle ohmique.
Schématisation de circuits.
Construction et interprétation de la
caractéristique d’un dipôle ohmique.
Facteurs dont dépend la résistance
d’un conducteur : longueur, section,
nature du conducteur ; mise en
évidence expérimentale de
l’influence de la température.
L’existence de la supraconductivité
pourra être signalée.
TP 2h
Energie électrique
dissipée dans des
lampes.
Mesures d’énergie électrique, de puissance
électrique.
Justification énergétique des lois d’additivité
des tensions et des intensités.
Dessin du schéma d’un circuit.
Trouver expérimentalement les
conditions de bon fonctionnement de
trois lampes dans un montage série
et un montage en dérivation.
CE 1h30
Energie électrique
reçue par un
récepteur.
Représenter sur un schéma une tension par
une flèche.
Utilisation de l’oscilloscope pour construire un
diagramme des potentiels le long d’un circuit.
Energie électrique We reçue par un récepteur.
Puissance électrique du transfert : P = UABI.
Interpréter en termes de transferts
d’énergie qu’une lampe brille, qu’une
résistance s’échauffe, qu’un moteur
tourne...
Principe du potentiomètre.
TP 2h
Eclairage variable
d’une lampe ou vitesse
variable de rotation
d’un moteur.
Bilan du transfert d’énergie pendant la durée
t.
Montrer que W =  UIt
CE 1h30
L’effet Joule.
Effet Joule : savoir que l’effet Joule est un effet
thermique associé au passage du courant
dans un conducteur.
Applications et inconvénients de l’effet Joule.
Energie électrique et puissance
dissipée par effet Joule :
- Cas d’un dipôle purement ohmique
- Cas d’un dipôle quelconque : à
partir d’exemples (moteur,
électrolyseur...), montrer que tout
conducteur dissipe de l’énergie par
effet Joule.
TP 2h
Pile ou lampe ?
Etude des paramètres influant sur l’énergie
transférée par le générateur au reste d’un
circuit résistif.
Relation I = E/Req
Notion de force électromotrice et de
résistance interne.
CE 1h30
Comportement global
d’un circuit.
Etude des paramètres influant sur l’énergie
transférée par le générateur au reste d’un
circuit résistif.
Analyser l’influence de l’agencement
des composants sur l’énergie
transférée par le générateur au reste
du circuit.
TP 2h
Puissance maximale
disponible aux bornes
d’un générateur.
Montrer que la puissance disponible aux
bornes d’un générateur dépend des
caractéristiques du générateur et du
Puissance maximale disponible aux
bornes d’une photopile (à éclairage
constant).

récepteur.
Activités : 6h 4 TP : 8h Total : 14 h