Le Circuit Électrique
Objectifs pédagogiques
- Identifier les bornes d'une pile plate et d'une pile cylindrique
- Identifier les bornes d'une lampe électrique
- Réaliser un circuit électrique simple
- Schématiser un circuit électrique en utilisant les symboles normalisés
- Indiquer le sens conventionnel du courant électrique
- Distinguer les conducteurs des isolants électriques
Situation d'apprentissage
Des élèves d'une classe de 6ème habitant un quartier où il y a des coupures intempestives d'électricité, veulent prendre des dispositions pour éclairer leur chambre la nuit. En classe avec leurs camarades, aidés par leur professeur, ils apprennent à réaliser un circuit électrique et à le schématiser.
Le cours
1. Bornes d'une pile
1.1 Pile plate
Les bornes de la pile plate sont ses deux lames. La petite lame est la borne positive (+) et la grande lame la borne négative (-).
1.2 Pile cylindrique
Les deux bornes de la pile cylindrique sont le bouton central et l'enveloppe métallique. Le bouton central est la borne positive (+) et l'enveloppe métallique la borne négative (-).
2. Bornes d'une lampe électrique
La lampe électrique a deux bornes: le culot et le plot central.
3. Circuit électrique
3.1 Allumage d'une lampe électrique avec une pile plate
Pour allumer une lampe électrique avec une pile plate, il faut mettre en contact le plot de la lampe avec l'une des bornes de la pile et le culot avec l'autre borne de la pile.
3.2 Allumage d'une lampe électrique avec une pile cylindrique
Pour allumer une lampe électrique avec une pile cylindrique, il faut mettre en contact le plot avec l'une des bornes de la pile et le culot avec l'autre à l'aide d'un fil de connexion.
3.3 Circuit électrique simple allumage
La lampe électrique, la pile électrique, l'interrupteur et les fils de connexion forment une boucle. La pile électrique est un générateur électrique car elle fait circuler le courant électrique. La lampe électrique est un récepteur électrique car elle utilise le courant électrique.
Conclusion: Un circuit électrique est une chaîne d'éléments électriques reliés les uns aux autres directement ou par des fils de connexion aux bornes d'un générateur. Lorsqu'on ferme un circuit électrique, un courant électrique circule à travers les éléments qui le composent.
4. Schématisation d'un circuit électrique
4.1 Symboles normalisés
- Pile: Trait long (+) et trait court (-)
- Lampe électrique: Cercle avec X à l'intérieur
- Fil de connexion: Ligne droite
- Interrupteur ouvert: Ligne avec interruption
- Interrupteur fermé: Ligne continue
5. Sens conventionnel du courant électrique
Dans un circuit électrique, le courant électrique sort du générateur par la borne positive (+) et revient au générateur par la borne négative (–) : C'est le sens conventionnel du courant électrique.
6. Conducteurs et isolants électriques
- Un conducteur électrique est un corps qui se laisse traverser par le courant électrique. Exemple : les métaux (le fer, cuivre, aluminium)
- Un isolant électrique est un corps qui ne se laisse pas traverser par le courant électrique. Exemple : le plastique, le bois sec
Points clés à retenir
- Une pile possède deux bornes : positive (+) et négative (-)
- Une lampe électrique a deux bornes : le culot et le plot central
- Un circuit électrique est une chaîne d'éléments reliés au générateur
- Le courant sort par la borne (+) et revient par la borne (-)
- Les conducteurs laissent passer le courant, les isolants ne le laissent pas passer
Quiz d'auto-évaluation
Quelle est la borne positive d'une pile plate ?
- La grande lame
- L'enveloppe métallique
- Le bouton central
- "La petite lame"
Réponse
"La petite lame"
Qu'est-ce qu'un circuit électrique ?
- Un ensemble de piles électriques
- Un fil de connexion
- Un interrupteur ouvert
- "Une chaîne d'éléments électriques reliés aux bornes d'un générateur"
Réponse
"Une chaîne d'éléments électriques reliés aux bornes d'un générateur"
Dans quel sens circule le courant électrique ?
- "De la borne + vers la borne -"
- De la borne - vers la borne +
- Dans les deux sens
- Il ne circule pas
Réponse
"De la borne + vers la borne -"
Lequel de ces matériaux est un conducteur électrique ?
- Le plastique
- "Le cuivre"
- Le bois sec
- La gomme
Réponse
"Le cuivre"
Vidéos pour approfondir
Ouvrir dans l'application (suivi de progression, quiz interactifs)