Histoire de savoir à quelle sauce vous allez être mangé ;o))



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B - Les circuits électriques en courant continu. Étude qualitative

 

Connaissances
Capacités
Exemples d'activités
Qu'est-ce qu'un circuit électrique ?
[École primaire : fiche 23, électricité, cycles 2 et 3, fiche 16, énergie, cycle 3]
Les expériences ne doivent pas être réalisées avec le courant du secteur pour des raisons de sécurité.


Mettre en oeuvre du matériel (générateur, fils de connexion, interrupteur, lampe ou moteur) pour allumer une lampe ou entraîner un moteur.

Réalisation d’un circuit simple avec un générateur, des fils de connexion, un interrupteur et une lampe (ou un moteur).

 

Circuit ouvert, circuit fermé.
Une pile, une batterie d’accumulateurs, un générateur (de tension) alimenté par le secteur, une photopile sont des générateurs.

Tester le comportement d’un circuit dépourvu de générateur.

 

 

Mise en évidence de la nécessité d’un générateur pour que la lampe éclaire ou que le moteur tourne.


Utilisation d’une photopile.

Un générateur transfère de l’énergie électrique à une lampe, à un moteur, qui la convertissent en d’autres
formes.
Une photopile convertit de l’énergie lumineuse en énergie électrique.

 

Tracé du schéma normalisé à partir d’un montage présent sur la paillasse.

 

 

Danger en cas de court-circuit d’un générateur.

 

Repérer sur un schéma la boucle correspondant au générateur en court-circuit.

 

 

Observation de l’incandescence de la paille de fer reliant les deux bornes d’une pile.
Observation de l ’échauffement d’une pile dont les bornes sont reliées par un fil de connexion.
[Technologie : Énergie et environnement (matériaux isolants et matériaux conducteur d’énergie
électrique et thermique)]
[Thème : Sécurité (danger du secteur) ; (Citoyenneté et Sécurité : les dangers du court-circuit)]

 

Connaissances
Capacités
Exemples d'activités
Circuit électrique en série

Symboles normalisés d'une diode, d'une diode électroluminescente (DEL), d'une résistance.

 

Les dipôles constituant le circuit série ne forment qu'une seule boucle.

Réaliser à partir de schémas des circuits série pouvant comporter un générateur, des lampes, des interrupteurs, un moteur, une DEL, une diode et des résistances.

Passer du circuit au schéma normalisé et inversement.

Repérage sur un schéma de la boucle simple formée par un générateur, des lampes, des interrupteurs, un moteur, une diode, une DEL et des résistances (on se limitera, outre les interrupteurs, à un générateur et à trois dipôles) ;
passage du schéma à la réalisation expérimentale du circuit.

Influences, sur le fonctionnement d’un circuit, de l’ordre et du nombre de dipôles autres que le générateur.

 

 

 

Schématisation et réalisation du montage permettant d’observer l’éclat d’une lampe ou la rotation d’un moteur en fonction :
- de sa position dans le circuit ;
- du nombre de dipôles autres que le générateur ajoutés dans le circuit.

Certains matériaux conduisent le courant électrique. Les métaux sont des conducteurs ; le verre, l’air, la plupart des matières plastiques sont des isolants.
Un interrupteur ouvert se comporte comme un isolant ; un interrupteur fermé se comporte comme un conducteur.

 

 

Introduction, dans un circuit série, de différents échantillons conducteurs ou isolants y compris de l’eau, de l’eau« salée ».
Utilisation d’un interrupteur.
Cas particulier d’une lampe« grillée » ou dévissée dans un circuit « série ».

 

Le corps humain est conducteur.

 

 

*Identifier les situations d'électrisation- électrocution et en énoncer les effets.

 

Utilisation d’une maquette simplifiée de situation d'électrisation.
Simulation informatisée de situation d'électrisation.

Étude de documents sur les dangers de l'électrisation.
[B2i]

Le sens conventionnel du courant.
Le comportement d'une diode ressemble à celui d'un interrupteur selon son sens de branchement.

Le générateur transfère de l’énergie électrique à chacun des dipôles placés en série.

 

 

Utilisation d’une diode ou d’un moteur pour mettre en évidence l'existence d'un sens du courant ou, pour la diode, imposer une absence de courant.

 

 

[Technologie : Énergie et environnement (matériaux isolants et matériaux conducteurs d’énergie
électrique et thermique)]
[Thème : Énergie ; Sécurité (Citoyenneté : règles de sécurité électrique)]

 

Connaissances
Capacités
Exemples d'activités
Circuit électrique comportant des dérivations

*Circuit avec dérivations.

 

 

*Réaliser à partir de schémas des circuits simples comportant notamment des lampes et des DEL en dérivation, en se limitant, outre l’interrupteur, à un générateur et à trois dipôles.

Matérialisation des boucles dans un circuit avec dérivation.
Circuits simples comportant notamment des lampes et des diodes électroluminescentes en dérivation.

 

 

*Passer du circuit au schéma normalisé.

 

 

 

*Distinction du court-circuit d’un générateur de celui d’une lampe dans un circuit avec dérivations.

Le générateur transfère de l’énergie électrique chacun des dipôles placés en dérivation.

*Identifier des montages avec dérivations et les boucles correspondantes contenant le générateur.

*Identifier la situation de court-circuit d'un générateur dans un circuit ; conséquences.

Identifier la situation de court-circuit d'un dipôle récepteur ; conséquences.

Prévision et vérification des faits observés lorsque l’on dévisse une lampe dans un circuit comportant des dérivations.

Situations de court-circuit