17 Expériences électro- niques élémentaires

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17 Expériences électro-
niques élémentaires
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REMARQUE
Une fois terminées, les maquettes de construction
d'OPITEC ne sauraient être considérées comme des jou-
ets au sens commercial du terme. Ce sont, en fait, des
moyens didactiques propres à accompagner un travail
pédagogique. Ce kit de construction ne doit être con-
struit et utilisé par les enfants et les jeunes adolescents
QUE sous la direction et la surveillance d'adultes expéri-
mentés. Ne convient pas aux enfants de moins de 36
mois. Risque d'étouffement!

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Code des couleurs pour les résistances :
Couleur Abréviation 1. 2. 3. 4. Anneau
noir nr 0 0 Aucun anneau
marron ma 1 1 0
rouge rg 2 2 00
orange or 3 3 000
jaune jn 4 4 0 000
vert ve 5 5 00 000
bleu bl 6 6 000 000
violet vi 7 7
gris gr 8 8
blanc bc 9 9
La valeur d’une résistance n’est pas indiquée sur celle-ci à l’aide de chiffres (on pourrait à peine les lire), mais
effectuée grâce à un code de couleurs. Les deux premières couleurs indiquent un nombre (voir ci-dessus); la
couleur du troisième anneau indique le nombre de zéro allant à la suite du nombre trouvé. Le quatrième an-
neau est de couleur or pour le type de résistances que nous utilisons et n’a aucune signification pour nous; Il
se situe cependant complètement à droite, et représente un repère, afin de pouvoir lire dans le bon sens la
valeur de la résistance. Par ailleurs, Dans le cas où tu rencontrerais des résistances avec 5 anneaux, tu pour-
rais alors tout aussi facilement déterminer leur valeur. Pour ces résistances, les trois premiers anneaux indi-
quent le nombre et le quatrième anneau indique le nombre de zéro à ajouter.
Apprend la signification des couleurs par coeur et exerce toi avec les exemples suivants :
rg-rg-or = __________ = __________
jn-vi-ma = __________ = __________
ma-nr-ve = __________ = __________
rg-vi-rg = __________ = __________
or-bc-or = __________ = __________
_______ = 4700 Ohm = 4,7 KOhm
_______ = 120 Ohm
_______ = 2700 Ohm = 2,7 KOhm
Remarques :
Afin que tu t’amuses bien avec ces montages électroniques, il est important que tu lises scrupuleusement
toutes les remarques ainsi que les indications de montage, et que tu les appliques! Tout les montages ont été
soigneusement testés.
Tous les montages fonctionnent avec des piles plates (soit 4,5 V). N’utilise jamais une autre tension
d’alimentation!
Tu dois bien savoir, que pour détruire un montage électronique, on n’a pas forcément besoin d’un marteau; il
suffit de faire une fois un mauvais raccordement, de sorte que trop de courant arrive à la fois. Il est également
très rare de pouvoir détecter un élément de montage défectueux. C’est pourquoi tu peux éviter beaucoup
d’énervement et de désagréables surprises, en lisant et en observant scrupuleusement les instructions.

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Prend une boite de raccordement, desserre toutes les vis et dépose la devant toi.
Le montage sur une boite de raccordement présente plusieurs avantages : Les circuits se laissent plus facile-
ment monter ou démonter, et on n’a pas besoin de souder. Cependant, je tiens également à te mettre en
garde devant certains désavantages : Tu dois toujours faire attention que les câbles, se trouvant dans un
emplacement, soient effectivement bien fixés. De même les vis ne doivent pas être serrées trop fortement,
afin de ne pas meurtrir les câbles.
Nous pouvons aborder maintenant le premier montage et préparer sa construction.
La figure représente une diode électroluminescente (petite LED) ainsi que sa représentation symbolique.
Trois diodes électroluminescentes rouges ainsi qu’une verte se trouvent dans les éléments de montage.
Prend la verte et plie les deux pattes de raccordement, comme cela est indiqué sur la figure, en les séparant
précautionneusement, afin qu’elles puissent passer dans deux emplacements voisins.
Les pattes de raccordement sont de différentes longueurs, afin qu’elles
puissent être différenciées; la plus longue doit toujours être raccordée
à la borne (+), et par conséquent, la plus courte, à la borne (-). Sur le
coté aplati de la boite de raccordement doit être placée la plus petite
patte de la LED, ainsi que le moins.
Place maintenant la diode verte dans la boite de raccordement, de
sorte que la patte de raccordement la plus longue soit placée dans la
borne [12], et la patte la plus courte dans la borne [11], comme cela est
indiqué sur la figure. Prend un fil bleu et un rouge d’une longueur cha-
cun d’environ 10 cm et dénude les d’environ 5 mm.. Place les fils dans
la borne [7] (bleu pour le moins) et dans la borne [12] (rouge pour le
plus). A présent, nous avons encore besoin de deux fils d’environ cha-
cun 5 cm de longueur et de couleur quelconque. Comme précédem-
ment, nous dénuderons le bout de chaque fil.
Par ailleurs, la figure ne montre pas précisément l’apparence effective de la LED, mais seulement sa
représentation symbolique à laquelle tu es déjà habitué. Cela sera de même pour les prochaines figu-
res. Seuls, les transistors seront représentés sur les plans de montage, comme ils apparaissent véri-
tablement, afin d’éviter toutes confusions possibles.
Avant de commencer l’expérience :
Si tu effectues l’expérience pour la première fois, arrête toi s’il te plaît aux indications suivantes. Cela
te permettra une meilleure compréhension et t’évitera de mauvaises manipulations pendant le monta-
ge. -Plus tard tu pourras répéter facilement l’expérience et ce dans un ordre arbitraire.
Respecte constamment les règles suivantes :
1. Débrancher l’alimentation, avant de changer quelque chose.
2. Lire
3. Monter le circuit
4. Contrôler
5. Brancher l’alimentation
Préparations

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1. Expérience : La résistance
Recherche les résistances suivantes et prépare les à être utilisées :
120 Ohm = ma-rg-ma
470 Ohm = jn-vi-ma
1 KOhm = ma-nr-rg
2,7 KOhm = rg-vi-rg
4,7 KOhm = jn-vi-rg
22 KOhm = rg-rg-or
1 MOhm = ma-nr-ve
Les deux précédents petits fils doivent être placés dans les bornes [7] et [11], comme le montre la figure.
Montage
Schéma théorique
vert
A présent notre première expérience peut commencer:
Met en marche le montage, en reliant les fils correspondant (bleu et rouge) avec la batterie.
Positionne à présent, les résistances sur la partie métallisée des bornes [7] et [11] et observe la LED. Le cou-
rant passe maintenant (direction conventionnelle du courant) du pole plus de la batterie puis à travers la
borne [12], la LED, ainsi que la résistance choisie jusqu’au pole moins de la borne [7].
Résultat :
La résistance 120 Ohm est ‘petite’ et laisse passer beaucoup de courant, c’est pourquoi la LED brille très
fortement. Pour des résistances plus ‘grosses’, il passe respectivement moins de courant et la LED éclaire
plus faiblement, voir presque plus du tout.
2. Expérience : La diode (diode électroluminescente)
Pour nos différentes expériences, nous n’avons pas besoin de diodes dites normales, c’est pourquoi nous uti-
liserons toujours des diodes électroluminescentes (LED = ‘light emitting diode’), qui possèdent par ailleurs les
mêmes fonctions qu’une diode normale.
Enlève le fil de la borne [11] et place le dans la borne [9]. Place par ailleurs une résistance de 120 Ohm entre
les bornes [9] et [11], comme l’indique la figure suivante.
Montage
vert
vert
Schéma théorique
vert

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Relie une des LEDs rouge dans les deux sens possibles de raccordement, aux bornes [7] et [9] et observe.
Tu peux constater que les (deux) diodes électroluminescentes s’éclairent uniquement, lorsqu’elles sont pla-
cées dans la même direction.
Ceci a une explication très simple. Les diodes fonctionnent avec le courant, comme la valve d’un pneu avec
l’air; elles ne sont passantes que dans un sens.
Sur le schéma théorique, la flèche indique le sens (conventionnel) du courant, soit du plus vers le moins et le
trait caractérise le raccordement au moins. Les deux flèches sur le symbole, indiquent que le montage envoie
de la lumière. Bien entendu, des diodes normales n’envoient pas de lumière. C’est pourquoi, on utilise pour
elles le même symbole, mais sans les flèches.
Remarques :
Diodes et diodes électroluminescentes ne doivent jamais (en fonctionnement) être reliées directement aux
pôles plus et moins! Le courant serait trop important, et les détruirait. Pour le montage expérimental, ceci est
évité grâce à la résistance de 120 Ohm, que nous utiliserons d’ailleurs pour toutes les expériences, comme
résistance de protection pour les LEDs.
3. Expérience : Le transistor
Si tu n’as pas encore effectué d’expériences de ce type, alors, tu dois dans un premier temps étudier les tran-
sistors. (Tu peux faire de même pour tous les transistors). Plie les pattes de raccordement comme cela est in-
diqué sur la figure suivante, c’est à dire, directement sur le boîtier pour les pattes de cotés. Plie ensuite, la
moitié des pattes de raccordement dans la direction quelles avaient précédemment, et raccourcit la patte du
milieu à l’aide d’une pince. Les transistors peuvent à présent être placés dans trois bornes de raccordement
voisines.
Remarque :
Il apparaît fréquemment, pour un type de transistor commandé, que celui-ci ne soit plus en stock. Dans tout
les cas, on peut obtenir un modèle de remplacement, qui possède naturellement d’autres caractéristiques.
Cela économise du temps, et de plus la commande et l’envoie d’un nouveau modèle peuvent être aussi une
source d’erreurs.
Lorsque des transistors de ton montage contiennent d’autres spécifications que celles utilisées sur les figu-
res, alors, tu dois rechercher dans le tableau situé en annexe, à quel autre type de transistor il correspond.
Dans toutes les instructions, ou un type de transistor est nommé, tu trouveras derrière un espace entre cro-
chet : [__________], dans lequel tu peux inscrire la nature du transistor effectivement utilisé.
Positionne à présent un transistor de type ‘BC 548 B’ [_________] dans les bornes [7], [8], et [9], de sorte que
la partie imprimée soit vue de dessus.
vert
Montage
vert
Schéma théorique
Enlève le cas échéant, les deux câbles des bornes [7] et [9] et place les aux bornes [8] et [12].