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Version actuelle datée du 4 juin 2026 à 14:40
Utilisation d'une boîte de test fabriquée en découpeuse laser pour analyser les propriétés électriques des objets environnants et trier la matière entre corps conducteurs et isolants.
Difficulté
Facile
Durée
30 minute(s)
Disciplines scientifiques
Electricité, Science de la matière, Physique
Introduction
Transformez une simple boîte en bois en un véritable "scanner " ! En touchant ses bornes avec différents objets de votre quotidien, découvrez instantanément quels matériaux cachent des autoroutes pour l'électricité et lesquels lui barrent la route.
- Matériel et outils
- Fichiers
LED 
LED signifie Light Emiting Diod (Diode Electro-Luminescente).
Résistance 
Une résistance est un composant électronique ou électrique dont la principale caractéristique est d'opposer une plus ou moins grande résistance (mesurée en ohms) à la circulation du courant électrique.
Pile 1,5V
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pile 1,5 Volt
Batterie 18650 
Batterie de 3,7V
Scotch conducteur 
Le scotch conducteur ressemble à du ruban adhésif classique, mais il laisse passer l'électricité ! Contrairement au scotch en plastique qui bloque le courant (c’est un isolant), celui-ci est fabriqué avec du métal.
Boite en carton
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Boite réalisée en carton, qui a l'avantage d'être souple et peu onéreux .
Ce genre de boite, de taille très variable, peut se trouver usuellement pour ranger des jeux (ex. jeu de cartes), des chaussures, du petit matériel, etc.
Étape 1 - La boite au centre de la table
Une boite avec 2 fils : rouge et noir est au centre de la Table , l’objectif est de demande aux enfants qu’est ce que cette boite et a quoi peut elle servir , on demande aux enfants de ne pas toucher en même temps le fil rouge et le fil noir , par déduction et avec l’aide de l’animatrice·eur , les enfants vont découvrir que parfois la lumière s’allume et parfois non .
Étape 2 - La phase d'investigation et de test
Les enfants placent un objet à tester (par exemple un trombone métallique) entre les 2 fils rouge et noir pour faire un pont. Ils observent la réaction de la LED, puis retirent l'objet et recommencent avec un autre matériau (une gomme, une règle).
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Lorsque l'on pose un objet métallique (trombones, clés, ciseaux, papier aluminium) entre les fils rouges et noir , la LED s'allume immédiatement. En revanche, si on y dépose un objet en plastique, en bois, en tissu ou en gomme, la LED reste éteinte. Le signal ne s'active que pour une catégorie bien précise d'objets.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
- L'inversion des polarités : Une LED a un sens obligatoire (+ et -). Si elle est montée à l'envers dans la boîte, le courant ne passera pas, même avec un excellent conducteur.
- Le faux contact interne : S'assurer que les fils rouge et noir touchent parfaitement les fils de la pile et les pattes de la LED à l'intérieur de la boîte.
- Objets peints ou vernis : Certains métaux recouverts d'une couche de peinture isolante peuvent fausser le test. Il faut tester sur les zones métalliques à nu.
Explications
Pour que l'électricité circule et allume la LED, elle doit pouvoir faire un voyage complet en boucle fermée, en partant d'un côté de la pile pour revenir de l'autre. L'espace vide de 2 cm casse cette boucle. Les métaux possèdent des électrons libres capables de se déplacer très facilement d'un atome à un autre. Ils agissent comme un pont qui ferme le circuit et laisse passer le courant.
Plus d'explications
La capacité d'un matériau à laisser circuler librement les charges électriques s'appelle la conductivité. À l'inverse, dans le plastique, la gomme ou le bois, les électrons sont fermement attachés à leurs atomes et ne peuvent pas bouger. On appelle ces matériaux des isolants.
Applications : dans la vie de tous les jours
Ce principe dicte le choix de tous nos objets techniques : les fils électriques de nos appareils sont en cuivre (conducteur) pour transporter l'énergie, mais ils sont entourés de plastique (isolant) pour nous protéger des risques d'électrisation.
Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
- Expérimenter un protocole scientifique simple pour tester la nature de la matière.
- Distinguer et classer les matériaux en deux grandes familles (conducteurs et isolants).
- Formuler des conclusions basées sur l'observation directe du comportement d'un circuit.
Pistes pour animer l'expérience
Mettre en place un **tableau des prédictions**. Avant de poser un objet sur lentre les fils , l'animatrice demande aux enfants d'émettre une hypothèse : "À votre avis, autoroute ou mur pour l'électricité ?". Cela suscite le débat (notamment sur des pièges comme la mine de crayon en graphite ou l'eau) et permet au jeune public de valoriser leur logique de réflexion.
Dernière modification 4/06/2026 par user:Nadialb.
Published