1. Allumage d'une lampe avec une pile.
Vocabulaire: un dipôle est un composant électrique qui possède deux bornes de connexions.
Une pîle est donc un dipôle car elle possède deux bornes. Les piles plates ont leurs bornes situées sur le dessus avec un repérage "+" et "-" ; Les piles rondes ont une borne située au dessus (repérée par le signe "+") et une en dessous (repérée par le signe "-").
Une lampe est un dipôle dont les deux bornes sont matérialisées par le plot et le culot (les deux extrémités du filament sont reliées par soudure à ces deux bornes).
Une
lampe brille lorsque chacune de ses bornes est en contact avec les bornes de
la pile.Si la pile est ronde ou éloignée de la lampe on utilise
des fils de connexions ( généralement en cuivre qui est bon conducteur
du courant électrique).
2. Les éléments du circuit électrique.
Lorsque les bornes de la pile sont en contact avec celles de la lampe, un courant électrique circule dans le montage, le courant, par échauffement fait briller le filament de la lampe qu'il traverse.
La pile qui met en mouvement les charges électriques dans le circuit est appelée générateur.
La lampe qui utilise le courant électrique est appelée récepteur. Comme autres récepteurs, on peut citer les moteurs, les résistances et les diodes.
Pour commander le fonctionnement ou l'arrêt d'un circuit électrique on utilise un interrupteur. Ouvert, il ne permet pas au courant de circuler dans le circuit; fermé, il laisse passer le courant électrique.
Pour relier les composants électriques on utilise des fils de connexions.
Dans l'ordre, les symbôles correspondent à : une résistance -une lampe - une diode electroluminescente - une pile - un interrupteur
Ne jamais relier les deux bornes d'une pile uniquement avec un fil sans passer par un récepteur ! Le courant qui la traverse pourrait la détruire définitivement.
A la maison, la tension électrique aux bornes des prises de courant est de 230 V ! Cette tension peut provoquer des accidents par électrocution en faisant circuler un courant trop fort dans le corps humain.
Bien que n'étant que de 12 V, la tension aux bornes d'une batterie de voiture est dangereuse car le courant débité par celle-ci reste très important !
Test sur la connaissance de la schématisation d'un circuit.
3. Circuit ouvert - Circuit fermé.
3.1 Circuit fermé : Si les deux bornes du générateur sont reliées par une suite continue de conducteurs, le courant peut passer dans le circuit. On dit que le circuit est fermé. Entre les deux bornes d'un interrupteur fermé, il se trouve un élément métallique conducteur qui ferme le circuit.
3.2 Circuit ouvert : Si la chaîne des conducteurs est interrompue par un isolant, le courant électrique ne peut plus passer dans le circuit. On dit que le circuit est ouvert. Entre les deux bornes d'un interrupteur ouvert, c'est l'air qui tient le rôle d'isolant et qui ouvre le circuit.
Un interrupteur permet donc de fermer (la lampe s'allume) ou d'ouvrir (la lampe est éteinte) un circuit électrique.
4. Adapter une pile et une lampe.
Une lampe est adaptée à une pile lorsque sa tension d'usage (tension indiquée sur le culot ou le verre de la lampe) est similaire à celle de la pile.
Si la tension d'usage de la lampe est plus faible que la tension de la pile, la lampe est en surtension : sa durée de vie s'en trouve réduite. Elle peut même griller si la tension de la pile est nettement supérieure.(son filament fusionne sous l'effet de la chaleur provoquée par le passage d'un trop fort courant).
Si la tension d'usage de la lampe est plus élevée que la tension de la pile, la lampe est en sous-tension et son filament est à peine incandescent. C'est le cas lorsqu'une pile est déchargée: la tension à ses bornes est trop faible et ne permet plus de faire circuler suffisamment de courant dans le circuit électrique.
5. Matériaux conducteurs et isolants du courant électrique.
En réalisant le montage ci-dessous, on teste les différents matériaux ( un matériau est la matière première avec laquelle on fabrique les objets).
Si la lampe brille (schémas 1 et 3), le courant passe dans le circuit. Le matériau intercalé laisse passer le courant : il est dit conducteur. C'est le cas des métaux, des alliages métalliques et du carbone.
Si la lampe ne brille pas (schéma 2), le courant ne passe pas dans le circuit. Le matériau intercalé empêche ce passage : il est dit isolant. C'est le cas du bois, des matières plastiques, du caoutchouc, du verre et de l'air.
