Fabriquer un circuit électrique

Nous utilisons l’électricité quotidiennement et de façon très spontanée. Néanmoins, de quoi à besoin électricité pour faire fonctionner nos objet.

Difficulté

Easy Facile

Durée

15 minute(s) minute(s)

Disciplines scientifiques

Electricité

électricité, circuits électriques Fabriquer_un_circuit__lectrique_IMG_20200724_153528.jpg

Introduction

Nous allons essayer de comprendre quelle est le cheminement de l’électricité au sein de ce qui est appelé le "circuit électrique" sous forme de défi.

Lors du premier, il s'agira d'allumer simplement une ampoule à l'aide d'une pile

Lors du deuxième, le principe sera rajouter à notre montage des pièces de façon à y ajouter un interrupteur.

• Matériel et outils

Pile 4,5V

Grande pile plate et carrée 4,5 Volts. Elle comporte 2 lamelles (bornes + et -). Très pratique pour les expériences autour de l'électricité !

Pile 4,5V

Fil électrique

Un fil électrique : est le composant électro technique servant au transport de l'électricité, afin de transmettre de l'énergie et de l'information. Il est constitué d'un matériau conducteur, mono-brin ou multi-brin, souvent entouré d'une enveloppe isolante (plastique, Téflon...). L'intérieur du fil électrique est appelée « âme » du fil.

Fil électrique

Ampoule

Une ampoule fait référence à l'enveloppe transparente ou translucide d'une lampe électrique, par extension la lampe elle-même.

Ampoule

Carton

Le terme carton désigne certains types de papiers généralement caractérisés par une rigidité, une épaisseur et/ou un grammage relativement élevés ; cependant, la distinction peut être faite en fonction des caractéristiques et de l’emploi. Par exemple, certains matériaux cannelés légers sont considérés comme des cartons alors que les feuilles de papier buvard ou certains supports artistiques à fort grammage sont considérés comme des papiers.

Carton

Attache parisienne

Objet métallique permettant de relier des feuilles entre elles.

Attache parisienne

Trombone

Un trombone est un petit objet utilisé pour maintenir solidairement une liasse de feuilles de papier.

Trombone

Étape 1 - Defi 1: Allumer l'ampoule

Avant de commencer ce défi, rendez-vous à la partie "Mise en garde" et lisez-la attentivement.

Matériel :

• Ampoule reliée à deux fils
• Pile 4,5V

L'objectif est d'essayer d'allumer l'ampoule à l'aide de la pile.

N.B : on peut réaliser cette expérience à l'aide d'une ampoule de type LED (aussi appelée "diode électro luminescente"), mais dans ce cas il faudra veiller à relier la borne + de la LED (la plus petite des deux pattes) à la borne - de la pile, et il est conseillé de brancher une résistance entre la LED et la pile pour éviter de l'endommager.)

Étape 2 - Fonctionnement du circuit électrique 1/2

Pour que l'ampoule s'allume, il faut relier un fil de l'ampoule sur la borne - (dite borne "négative") de la pile et l'autre fil de l'ampoule sur la borne + (dite borne "positive") de la pile.

Si les deux fils sont reliés à la même borne, l'ampoule ne s'allume pas.

Pour allumer l'ampoule, il est donc nécessaire de former un circuit à travers lequel l'électricité circule :

1. Pile ou générateur
2. Borne +
3. Fil électrique
4. Ampoule
5. Fil électrique
6. Borne -
7. Pile ou générateur

Étape 3 - Préparation du support d'interrupteur

Matériel :

• Découper un rectangle de carton d'environ 4cm de largeur et 6cm de longueur
• Percer deux trous au deux extrémités du carton
• Y insérer les deux attaches parisiennes

Attention : les deux attaches parisiennes ne doivent pas se toucher.

Étape 4 - Defi 2: Fabriquer un interrupteur

Avant de commencer ce défi, rendez-vous à la partie "Mise en garde" et lisez-la attentivement.

Matériel :

• Ampoule reliée à deux fils
• Pile 4,5V
• Le carton avec les deux attaches parisiennes
• Un fil supplémentaire
• Un trombone

L'objectif est d'ajouter un interrupteur au sein du circuit électrique qui a été réalisé lors du défi 1.

Étape 5 - Fonctionnement du circuit électrique 2/2

Pour que l'ampoule s'allume, il faut relier un fil de l'ampoule sur la borne - de la pile, l'autre fil de l'ampoule sur une des attaches parisiennes. Ensuite mettre le trombone entre les deux attaches parisiennes puis relier la deuxième attache parisiennes sur la borne + de la pile à l'aide du fil supplémentaire.

Comme précédemment, pour allumer l'ampoule, il est donc nécessaire de former un circuit à travers lequel l'électricité circule :

1. Pile ou générateur
2. Borne + (sur une pile de 4,5V, c'est la plus petite des pattes métalliques)
3. Fil électrique
4. Ampoule
5. Fil électrique
6. Attache parisienne
7. tronbonne
8. attache parisienne
9. fil électrique
10. Borne - (la plus longue des pattes métalliques de la pile)
11. Pile ou générateur

Lorsque le trombone relie les deux attaches parisienne, le courant circule, la lumière s'allume, le circuit est alors fermé.

Lorsque que le trombone ne relie pas les deux attaches parisienne, le courant ne circule pas, la lumière est éteinte, le circuit est alors ouvert.

C'est le principe de l'interrupteur !

Comment ça marche ?

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

Lorsque vous allez essayer de réaliser vos défis, vous ne devez en aucun cas relier directement les deux bornes de la pile (les deux "pattes" métallique) à l'aide d'un élément conducteur (trombone, attache parisienne, fil électrique, ...), car dans ces cas là vous fabriquez une sorte de grille pain et vous risquez de vous brûler.

Lorsqu'on réalise un montage électrique, une partie de l’électricité doit être consommé par un des éléments du montage (ampoule électrique, moteur, résistance, ...).

Explications

Comme nous l'avons vu :

• Pour utiliser l’énergie électrique, il est nécessaire de former un circuit à travers lequel l'électricité circule
• Si tous les éléments du circuit sont reliés ensemble, le courant circule, le circuit est alors fermé.
• Si deux éléments du circuit ne sont plus reliés, le courant ne circule pas, le circuit est alors ouvert.

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Dernière modification 14/12/2020 par user:Maud M..

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