Cours et exercices d’electricite debutant

Cours et exercices d’électricité débutant

La production de l’électricité (EXT)

On peut produire de l’électricité de diverses façons.

Voyons-en quelques-unes.

-  Par friction : en frottant un objet sur un autre. (électricité statique)

Une latte en plastique frottée sur du tissu attire des petits bouts de papier.

Le déplacement d’une voiture dans l’air sec...

Le frottement d’un pull sur la peau...

Le déplacement des nuages dans l’atmosphère ... (orage)

-  Par lumière : (courant continu)

Transformation de l’énergie du soleil en électricité.

Calculatrice, montre, …

- Par action chimique : en plongeant deux matières différentes dans un mélange acide. (courant continu)

Piles et batteries.

- Par magnétisme : en faisant tourner une bobine de fil de cuivre dans un aimant (courant continu et courant alternatif)

La dynamo sur le vélo. (courant continu) L’alternateur dans la voiture ou dans la centrale électrique. (courant alternatif)

-Par chaleur : en chauffant deux matières soudées ensemble. (courant continu)Thermocouple. (voir dictionnaire)

-  Par pression : . (courant continu)

Tourne disque, piézo-électrique. (allume gaz)

L’électricité que nous recevons dans les habitations, les usines, les écoles, ... est produite dans les centrales électriques.

Production de l’électricité dans les centrales électriques

Utilisation de l’effet magnétique

Les centrales électriques sontdes usines

qui produisent de l'énergie électrique

à partir d'autres énergies. (vapeur ou eau)

Constitution.

Une centrale est composée de deux éléments principaux.

L'alternateur : appareil qui en tournant produit de l'électricité.

La turbine : propulsée par la vapeur ou de l'eau; elle fait tourner l'alternateur.

Remarque : on peut dire que le vélo est une petite centrale électrique.

Types de centrales électriques.

Si la turbine est propulsée par de l’eau, on l’appellera centrale hydroélectrique.

Si la turbine est propulsée par la vapeur, on l’appellera centrale thermique.

Centrale hydroélectrique .

*  Centrale au fil de l’eau : construite surune rivière, elle utilise le débit de l’eau pour faire tourner sa turbine.

*  Centrale à accumulation : Elle utilise l’eauaccumulée dans un lac, en altitude. L’eau en tombant d’une hauteur importante, fait tourner la turbine.

Centrale thermique.

*  Centrale thermique classique : on chauffe de l’eau dans une chaudière ensuite ou lapropulse sur la turbine.

Pour chauffer l’eau dans la chaudière, on utilise : - soit du charbon ;

- soit du mazout ; - soit du gaz ;

- …

* Centrale thermique nucléaire : même principe de fonctionnement que pour la centrale classique mais pour chauffer l’eau on utilise l’énergie nucléaire.

Transport ou distribution de l’électricité.

1. Centrale.

2. Transformation.(augmentation)

3. Lignes à très haute tension.

4. Sous station.

5. Lignes à moyennes tension.

6. Poste de transformation.

Dans la centrale (1), des turbines entraînent des alternateurs qui produisent de l'électricité.

Des transformateurs (2) élèvent sa tension à 220 000 ou 380 000 V (220 ou 380 kV) en vue de son transport par des lignes à très haute tension (3). Plus la tension est élevée, moins il y a de pertes durant le transport. Dans des sous-stations (4), situées à proximité des centres de consommation, l'électricité est ramenée à une tension de par exemple 50 ou 16 kilovolts en vue de sa distribution.

Par des lignes à moyenne tension (5) l'électricité est amenée aux gros consommateurs (industrie) et aux postes de transformation (6) installés dans les villages et les quartiers de villes, où sa tension est encore une fois abaissée à 220/380 volts, avant de parvenir aux utilisateurs.

Questionnaire.

1. Cite les 6 façons de produire de l’électricité.

2. Qu’utilise t-on, sur un vélo, pour produire de l’électricité ?

On utilise ...................................................……..................

3. Par quelle action la pile produit-elle de l’électricité ?

Par action .....................……...................

4. Où produit-on l’électricité que nous recevons dans les habitations ?

L’électricité que nous recevons dans les habitations est produite par .....……...................

5. Quel principe les centrales électriques utilisent-elle pour produire de l’électricité ?

Elles utilisent le principe du ..............................................…….....................

6. Qu’est ce qu’une centrale électrique ?

Une centrale électrique est .......................................................................................…………………………………………………………………………….

...................................................................................................................................

1. Cite les éléments principaux qui constitue la centrale électrique.

-  la ...........................………..................  et l’ .....………........................................

1. Cite les deux types de centrales.

La centrale ..............................……………………………….................  La centrale .......................………………………………..................

1. Quelle est l’énergie utilisée pour chacune de ces centrales ?

Centrale hydroélectrique : énergie de ..........................…………………………………………….................

Centrale thermique : énergie de .......................……………………………………………..................

1. Qu’utilise t-on comme énergie pour chauffer l’eau dans une centrale thermique classique ?

- .................……………………....................... - .....…………………................................... - .........……………………………….............................

1. Quelle est la différence entre une centrale thermique classique et une centrale nucléaire ?

..................................................................................................................................………………………………………………………………………………………………………………..

.............................................................................................................................……………………………………………………………………………………………………………….......

15. Pourquoi augmente t-on la tension pour le transport de l’électricité ?

....................................................................................................……………………………………………………………………………………………………………..............................

Constitution de la matière. (EXT)

1° Introduction.

Ceci est une lampe de poche.

Elle est composée:

- d'un boîtier. ^Interrupteur - d'un réflecteur.

- d'une ampoule.

- d'un interrupteur.

Réflecteur

Ampoule

La lampe va t’elle fonctionner ?

Boîtier

Réponse: ....……...... car il manque une …………………………

Lorsque tu auras placé cette ..........…....... dans le logement prévu à cet effet et fais glisser l'interrupteur, la lampe fonctionnera. Pour faire fonctionner la lampe, il faut dont une pile.

On dit qu'elle "fournit" de l'électricité.

Mais qu'est ce que l'électricité ?

2° Constitution de la matière.

Pour le comprendre, examinons le plus petit élément qui constitue la matière.

Il s'agit de l'atome.

Les électrons tournent autour du noyau qui les attires.

Noyau (+)

Orbite

Force centrifuge : ……………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………………….

(dictionnaire)

L'atome a un nombre précis d'électrons (-) répartis sur des couches successives.

Prenons deux exemples:

L'atome de cuivreL'atome de carbone

Observe bien ces deux atomes.

Que remarques-tu en ce qui concerne le nombre d'électrons sur leur dernière couche ?

Les deux atomes ont un nombre ……………………………….. d'électrons sur leur dernière couche.

L'atome de cuivre ne possède en effet qu'un seul électron sur sa dernière couche.

Ceci est important pour la suite du cours.

Les atomes qui possède moins de quatre électrons sur leur dernière couche, en perdent facilement un. (c’est le cas du cuivre)

On appelle celui-ci: électron-libre.

L'atome qui a perdu un électron n'est plus complet.

Il va alors essayer d'attirer un autre électron-libre dans son voisinage ou sur un autre atome proche.

Ceci se passe dans toutes les matières.

Il y a donc dans toute matière, des électrons libres en mouvement.

Voici donc ce qui se passe dans un fil de cuivre par exemple.

Il y a un échange d’électrons libres entre les atomes.

Comment est le déplacement des électrons libres dans ce fil de cuivre ? (entoures la bonne réponse)

- tous dans le même sens.                                              - dans des sens contraires.

Comme tu l'as, je l'espère remarqué, les électrons libres se déplacent dans des sens différents.

Ce déplacement d'électrons s'amplifie si:

-    on frotte le matériau.

-    on le chauffe.

-    on le presse.

-    ...

Tu vas maintenant réaliser quelques expériences.

Expérience n°1.

Pour cette première expérience, il te faut un stylo bille et un petit morceau de papier. (±1 x 1 cm)

Essai 1.

1. Pose le papier le papier sur la table et prend le stylo en main.

1. Approche le stylo lentement du papier.

Que vois-tu ? (Souligne la bonne réponse)

1. il ne se passe rien.

1. le papier change de couleur.

Essai 2.

1. Maintenant, frotte le stylo énergiquement sur ton pantalon pendant quelques secondes.

1. Approche le stylo lentement du papier.

Que vois-tu ? (Souligne la bonne réponse)

a. il ne se passe rien. b. le papier s'éloigne du stylo. c. le papier vient se coller sur le stylo.

Pourquoi ?

Tu as vu plus haut que l'échange d'électrons s'amplifie si on frotte le matériau.

⇒ Au départ, les deux éléments (papier et stylo) ont leurs atomes équilibrés, donc rien ne sepasse.

On dit que les deux objets sont au même potentiel électrique.

Même potentiel électrique

⇒ Lorsque tu as frotté le stylo sur ton pantalon, tu as amplifié l’échange d’électrons libres. Des électrons libres du stylo sont passés dans le pantalon.

Potentiel électrique

Il y a donc maintenant plus d’électrons libres dans le papier que dans le stylo.

On dit que les deux objets ne sont pas au même potentiel électrique.

Lorsque tu as approché le stylo du papier, un équilibre s’est créé entre les électrons libres du stylo et du papier.

Après, quelques instants le papier tombe, l’équilibre est réalisé et les deux objets sont de nouveau au même potentiel électrique.

Réfléchissons un peu.

Quand y a t-il eut échange d’électrons libres entre les deux objets ?

Après avoir frotté le stylo sur le pantalon et après avoir approché le .......………........... du ........................... .

Cet échange s’est produit du stylo vers le ..............…………............ .

Où y avait-il le plus d’électrons libres ? Dans le ..............……………………….................. .

Or rappelles toi, l’électron a une charge ..............…………………………......... (voir page 6)

Donc qui est le plus négatif, le stylo ou le papier ?

C’est le ........…………………............ qui est le plus négatif par rapport au .................…………. car il possède plus d’électrons libres.

On dit alors que le papier est positif et que le stylo est négatif.

Les électrons se sont déplacés du stylo qui avait une charge électrique négative vers le papier qui avait une charge électrique positive.

Donc du - vers le +.

Ceci est ce que l’on appelle l’électricité (statique)

L’électricité est donc le déplacement d’électrons libres du négatif (-) vers le positif (+) .

Expérience n°2.

Prenons maintenant 2 sphères (boule creuse) d’acier. Plaçons-les l’une à côté de l’autre, à 50 cm de distance. Elle sont au même potentiel électrique. (cela veut dire qu’elles ont le même nombre d’électrons libres)

Prenons une des deux sphères et comme nous avons frotté le stylo lors de la première expérience, frottons-la sur un tissu, ensuite remettons-la en place.

Il y a maintenant une différence du nombre .........…………..................................... entre les deux sphères.

L’une est positive et l’autre négative.

Si nous plaçons un fil conducteur (du cuivre par exemple) entre ces deux sphères, les électrons libres vont traverser le conducteur pour rejoindre la sphère positive, afin d’obtenir un équilibre des charges électriques. (voir expérience n°1)

Et si sur ce conducteur je raccorde une petite lampe, celle-ci va fonctionner un très court instant (le temps de l’échange d’électrons libres entre les deux sphères.

L’électricité se déplace à la vitesse de la lumière, c’est à dire 300.000 km/s.

Comment faire pour qu’il y ait toujours un déplacement d’électrons libres entre les deux sphères ?

Il faut qu’il y ait toujours une différence du nombre d’..........………............................. entre les deux sphères.

C’est à dire une différence de potentiel électrique.

Pour créer cette constante différence de nombre d’électrons (ou de potentiel électrique), nous allons comme précédemment pour la lampe de poche, utiliser

une ..........……………….............. .

Si tu observes bien une pile, tu remarqueras qu’on y trouve :

-  une borne ...…………………….............. .

-  et une borne .........……………….......... .

Il y a entre les deux bornes de cette pile libres. une différence du nombre d’électrons- libres.

En effet, la borne - fabrique des électrons. (effetchimiquevoir page 1 du cours)

Si je raccorde un conducteur (et une lampe) entre les deux bornes de la pile, le surplus d’électrons libres de la borne - vont être attirés par la borne +.

Il y aura donc un déplacement d’.....................…………………………...... de la borne ……..... vers la borne ……....

et donc un courant électrique.

La lampe va donc éclairer tout le temps.

Fonctionnement de la pile, voir « les effets du courant électrique » plus loin dans ce cours.

Voyons ce qui se passe dans un conducteur dont les bornes sont raccordées aux bornes d’une pile.

Les .......………………………........................ se déplacent

tous dans le même .....…………......., du ...……………......

vers le ..………………….....

Il y a donc un d’é.....…………………… du ……........ vers le ..........…. .

Questionnaire

1. Représente un atome et indique le nom de ses différentes parties.

1. Quelle est la charge électrique :

-  du noyau.

-  de l’électron.

1. Que font les électrons ?

1. Pourquoi les électrons ne viennent-ils pas se coller au noyau ?

1. Qu’est ce que la force centrifuge ?

1. Que peut-il se passer si un atome possède moins de 4 électrons sur sa dernière couche ?

1. Quel est le nombre d’atomes sur la dernière couche pour le cuivre ?

1. Qu’est ce qu’un électron-libre ?

1. Représente et explique ce qui se passe dans un conducteur (non raccordé!)

1. Qu’est ce qui peut augmenter le déplacement d’électrons ?

1. Que se passe t-il lorsque deux objets sont au même potentiel ?

1. Que se passe t-il lorsque deux objets à des potentiels différents ?

1. Qu’est ce que l’électricité ?

1. Comment faire pour qu’il y ait toujours une différence de potentiel entre deux sphères ?

1. Représente et explique ce qui se passe dans un conducteur raccordé à une pile.

…

Le circuit électrique (CM)

* Constitution.

Tous les circuits électriques seront composés d'au moins quatre éléments.

1. le générateur : appareil qui fournit l'énergie électrique (pile, alternateur, ...)

2. le récepteur : appareil qui reçoit l'énergie électrique et la transforme en une autre énergie (tous les appareils électriques)

3. les conducteurs : éléments qui relient électriquement le générateur et le récepteur (conducteurs, BP, interrupteur, ...)

4. les protections : qui doivent interrompre le passage du courant en cas de court-circuit ou de surcharge (fusibles, disjoncteurs)

* Représentation.

* Conducteurs & isolants.

Nous avons vus que chaque atome a un nombre .......……………............ d'électrons.

Les atomes de certains matériaux gardent jalousement leurs électrons;

d'autres en perdent facilement un ou plusieurs, qui circulent alors librement d'un atome à l'autre. (électrons libres)

Dans le premier cas, les électrons se déplacent difficilement, ce sont les isolants.

Dans le deuxième cas, les électrons se déplacent plus facilement, ce sont les conducteurs.

NB : Certains corps peuvent difficilement être classés, ce sont les semi-conducteurs.

Exemples : - conducteurs : cuivre, aluminium, laiton, ...(tous les métaux).

- isolants : PVC, caoutchouc, papier, tissus, verre, sable, ...

Conducteurs : matériaux qui conduisent le courant électrique.

Isolants : matériaux qui ne conduisent pas le courant électrique.

* Circuit ouvert& circuit fermé.

Ouvert = O ne fonctionne pas.                      Fermé = Fonctionne.

*  Montage série & parallèle.

Il y a deux façons de raccorder les récepteurs dans un circuit électrique.

1. Montage en série. ( Fonction ET )

Des récepteurs sont montés en série, lorsqu’ils sont raccordés bout à bout, c’est-à-dire lorsque l’extrémité du premier est raccordée avec le début du deuxième, et ainsi de suite.

( les Sorties sont raccordées avec les Entrées)

Exemple : I        H1 ET H2 ET H3 (un interrupteur qui commande trois lampes en série)

ESESES

Applications de la mise en série.

-  Les guirlandes de sapin de Noël : Toutes les ampoules sont placées en série pour des raisons desécurité. En effet, chaque ampoule est prévue pour fonctionner avec une tension d’une dizaine de volts.

De plus, il est facile de les faire clignoter car il suffit d’interrompre le passage du courant à un seul endroit pour que toutes les lampes s’éteignent.

-  Groupement de générateurs : Pour brancher des éléments d’accumulateurs en vue de former une batterie, il faut les brancher en série. Ainsi, 6 éléments de 2V en série vont donner une batterie de 12V.

- Diviseur de tension : On utilise des résistances en série pour abaisser la tension.

b) Montage en parallèle. ( Fonction OU )

Des récepteurs sont montés en parallèle lorsque les deux extrémités de chaque récepteur sont raccordées entre elles du même côté chaque fois.

(les Entrées avec les Entrées et les Sorties avec les Sorties)

Exemple : I       H1 OU H2 OU H3 (un interrupteur qui commande trois lampes en parallèle)

E  S

E  S

E  S

·    Applications de la mise en parallèle.

- Raccordement des lampes et prises de courants dans les installations domestiques, ….

Questionnaire

1. Citer les différents constituants d'un circuit électrique. (noms + explication + exemples)

1. Qu'est ce qu'un conducteur + exemples ?

1. Qu'est ce qu'un isolant + exemples ?

1. Pourquoi certains matériaux sont conducteur et d'autres isolants ?

1. Représenter un circuit ouvert et un circuit fermé et montrer l'état de la lampe.

1. Quand est-ce que des récepteurs sont montés en série ?

1. Exercices.

1° I₁        H₁ ET H₂. (1 interrupteur I₁ qui commande la lampe H₁ en série avec la lampe H₂)

2° I₁ ET I₂         H₁ ET H₂

1. Donner un exemple d'utilisation du montage en série.

1. Quand est-ce que des récepteurs sont montés en parallèle ?

1. Exercices.

1° I₁        H₁ OU H₂

2° I₁ OU I₂        H₁ OU H₂

11. Donner un exemple d'utilisation du montage en parallèle.

Tension et d.d.p (CM)

Prenons l’exemple de 2 bacs A et B reliés par un tuyau muni d’une vanne.

Dans le premier exemple, les deux bacs

sont à la même hauteur.

Et nous remarquons que le niveau de l’eau est aussi à la même

........................…………………........

Il n’y a pas de circulation d’eau.

Maintenant, fermons la vanne et

plaçons les 2 bacs à des hauteurs différentes. Lorsque je vais ouvrir la vanne, que va t-il se passer ?

L’eau va ............…………………………......... de

A vers B.

En effet, si nous voulons qu’il y ait circulation d’eau entre les deux bacs, il faut qu’il y ait une

différence de

niveau h entreceux-ci. (c’est le

principe des vases communicants)

La vanne étant fermée, la différence de hauteur d’eau (h) entre les deux bacs détermine une différence de pression d’eau. Quand la vanne sera ouverte, c’est cette différence de pression qui sera à l’origine du débit d’eau du bac A vers le bac B. Le débit cessera quand il n’y aura plus de différence de pression : les niveaux seront alors à la même hauteur dans les 2 bacs.

De même, en électricité, pour qu’un courant circule dans un circuit, il faut qu’il y ait une différence de pression électrique à ses extrémités,

appelée DIFFERENCE DE POTENTIEL ou LA TENSION au bornes du circuit.

La tension est donc la différence du nombre d'électrons entre deux points du circuit.

En électricité, pour mesurer la tension ou D.D.P, on utilise un voltmètre que l’on raccorde en parallèle.

Représentation du voltmètre.

Mesure de la tension aux bornes de la lampe.

L’unité de la tension électrique est le VOLT.

Exemples de tension :

TBT = Très Basse Tension de 0 à 48 Volts. BT = Basse Tension de 48 à 1000 Volts.

HT = Haute Tension de 1000 à 500000 Volts.

Tension du réseau : 220 V et 380 V. Baladeur, radio, ipod, ... ± 3 V.

Mesure de la tension aux bornes du générateur.

Volta

physicien italien 1745-1827

Utilisation de la bonne tension !

Bonne tensionSurtensionTension insuffisante

Résumé.

Unité de mesure de la tension ou ddp : le Volt. (V)

Symbole : U .

Multiple : le kilovolt. KV = 1000 V.

Sous-multiple : le millivolt. mV = 0,001 V.

Mesure : avec un voltmètre placé en parallèle.

Générateur.

Nous le savons maintenant très bien, l'électricité est un déplacement d'électrons libres dans un même sens.

Pour que ces électrons libres se déplacent tous dans un même sens, nous avons vu qu'il faut qu'il y ait une différence du nombre d'électrons entre les deux extrémités du circuit électrique.

Pour maintenir cette différence du nombre d'électrons, on utilise un générateur.

Comment ?

⇒ soit en provoquant une réaction chimique entre plusieurs matériaux. (pile, batterie) (effet chimique)

Courant continu. Les électrons

se déplacent toujours dans le même sens du - vers le +.

⇒ soit en faisant tourner une bobine de fil de cuivre dans un aimant (Alternateur, dynamo, ...) (effet magnétique)

(voir cours de 4^eP)

Courant alternatif.  Les électrons

se déplacent alternativement

(50x/seconde) du - vers le + et du + vers le -.

N.B: Il y a d'autres moyens de produire de l'électricité. (par frottement, pression, chaleur, lumière, ...)

Fonction du générateur

Le générateur a deux pôles où sont concentrées les charges de noms contraires. (- et +)

Il entretient la différence du nombre d’électrons entre les deux bornes d’un circuit.

C’est à dire qu’il y a toujours plus d ’électrons à la borne - qu’à la borne +.

Le pôles positif est porteur d'un manque d'électrons (par rapport au pôle -)

Le pôles négatif est porteur d'un grand nombre d'électrons.

- Le générateur (pôle +) agit comme une pompe à électrons, qui aspire et refoule     ensuite.

Le générateur développe donc un travail que l'on nomme: énergie électrique.

Il y a donc toujours une différence du nombre d'électrons aux bornes du générateur et donc du circuit.

Rappel : C'est cette différence du nombre d'électrons que l'on appelle tension ou différence de potentiel.

Pourquoi la borne - est-elle négative et la borne + positive ?

Parce que, grâce à l'action chimique interne de la pile, les électrons libres affluent à la borne négative (-) et que, de ce fait, il y a plus d'électrons à la borne - qu'à la borne +. Les électrons ayant une charge électrique négative, la borne - est donc plus négative que la borne +.

Questionnaire

1. Qu’est ce que la tension ou d.d.p électrique ?

1. Que veut dire d.d.p ?
2. Avec quel appareil mesure t-on la tension électrique ?
3. Donne : - le symbole du voltmètre.

-  la manière de le raccorder.

-  un exemple de mesure aux bornes de 3 lampes en parallèle et du générateur.

1. Quel est le symbole et l’unité de la tension ?
2. Que faut-il utiliser pour maintenir une d.d.p entre les bornes d’un circuit électrique ?
3. Cite les deux types de courant et dit à partir de quoi il sont obtenu.
4. Qu’est ce que la fem ?
5. Pourquoi la borne - est-elle négative et la borne + positive ?

Le courant électrique. (CM)

1° Rappel.

Nous avons vu que le courant électrique est un ........................……………………………………………………………...............................................

Vue grossie d'un conducteur

sous tension

A la borne + du générateur, il y a un manque d'électrons;

celle-ci essaye donc de capter des électrons afin de rétablir son équilibre électrique.

Il y a donc un mouvement ordonné des électrons libres dans la matière. Ils se déplacent de la borne - vers la borne +.

Ce déplacement d’électrons va créer des réactions appelées : effets du courant électrique.

2° Effets du courant électrique.

Le déplacement d'électrons libres dans le conducteur va créer des réactions qui elles-mêmes vont engendrer des effets qui dans certaines conditions nous donneront soit de la chaleur, de la lumière, du magnétisme, ...

1. Effet calorifique. (effet chaleur)

Quand un courant électrique circule dans un conducteur, il y a dégagement de chaleur. Celui-ci varie en fonction de la quantité de courant circulant dans le fil.

Plus il y a de courant, plus le fil chauffe.

Utilisations : tous les appareils électriques servant à donner de la chaleur, protection des installations électriques par fil fusible (voir cours de technologie « dangers du courant électrique »)

2. Effet lumineux.

Quand beaucoup de courant électrique circule dans un conducteur trop petit pour y faire circuler autant de courant, il y a une forte augmentation de température provoquant

le rougissement et même le blanchissement du conducteur. Celui-ci varie en fonction de la quantité de courant

circulant dans le fil.

Utilisations : les lampes à incandescence..

3. Effet magnétique.

Quand un courant électrique circule

dans un fil isolé, bobiné autour d'une partie métallique, celle-ci s'aimante. De même, si j'interromps le passage du courant, il n'y a plus d'aimantation.

Partie métallique

Fil isolé bobiné

On appelle ceci : électro-aimant : c'est à dire aimant commandé par l'électricité.

Utilisations : sonneries, relais, grues de levage, disjoncteurs, ouverture de porte, télérupteur, ...

4. Effet chimique.

a. électrolyse.

Lorsqu'on plonge une plaque de cuivre et de zinc dans une solution acide Hcl et que l'on y raccorde une source de courant, on remarque un dépôt de cuivre sur la plaque de zinc .

Utilisations: électrolyse des métaux ( chromage, nickelage,...).

b. pile, batterie.

Prenons un boîtier en zinc qui est utilisé comme plaque négative, un barreau de charbon suspendu au milieu de ce boîtier servant de plaque positive et une solution de chlorure d'ammoniaque sous une forme pâteuse, qui constitue l'électrolyte.

Rem. : Si nous branchons un voltmètre sur la borne positive et la borne négative, l'aiguille de celui-ci dévie. Il y a donc fabrication de courant électrique.

Utilisations : piles, batteries.

5. Effet physiologique.

Lorsque le courant électrique circule

dans le corps humain, il y a des contractions des muscles ±importantes suivant l'intensité de courant. (Voir cours de Techno Dangers de courant électricité)

Utilisations : pile pour cardiaque, électrochoc, clôture électrique, ...

Complète le tableau.

Four électrique

Sonnerie

Lampe à incandescence

Fer à repasser

Batterie

Taque de cuisson à halogène

Gâche électrique

Stimulateur cardiaque

Pile

Moteur

3° Intensité du courant électrique.

Prenons l’exemple d’un bac d’eau placé en

hauteur

Le nombre de gouttes d’eau qui passe en un point de la canalisation et appelé :

le débit.

Dans un circuit électrique, le nombre d’électrons qui passent en un point du circuit est appelé : intensitédu courant électrique.

L'intensité du courant électrique est le nombre d'électrons libres qui circule en 1 seconde dans un conducteur.

* Mesure de l'intensité de courant.

Pour mesurer le débit de l’eau dans une canalisation, on place un compteur dans le circuit.

De même en électricité, pour mesurer le nombre d’électrons en un point du circuit, on utilise un

ampèremètre que l’on place en série dans le circuit.

Représentation de l’ampèremètre :

La mesure du courant électrique est l'AMPERE.

Physicien français 1775-1836.

1. Ampère = 6,25 x 10 ¹⁸ électrons .

* Les différents types d'ampèremètres.

Exemples : écouteur téléphonique : 0,02A. Lampe de poche : 0,3A.

Fer à repasser : 4A.

Moteur : de quelques dizaines à quelques centaines d'ampères .

Ampèremètre calorifique.                                                          Ampèremètre électromagnétique.

Résumé.

Unité de mesure du courant: l'Ampère. (A)

Symbole : I . Exemples : Un courant d'une intensité de 5A I = 5 A.10A I = 10 A. 16A I = 16 A ...

Multiple : le kilo ampère. KA = 1000 A.

Sous-multiple : le milliampère. mA = 0,001 A.

Mesure : avec un ampèremètre placé en série.

Questionnaire

1. Citer les 5 effets du courant électrique.

1. Citer les différents effets du courant électrique et leurs utilisations.

1. Qu'est ce qu'un électro-aimant ? De quoi est-il constitué ? (noms + dessin)

1. Que se passe t-il lorsqu’un courant électrique circule dans un conducteur ?

1. Que se passe t-il un important courant électrique circule dans un conducteur ?

1. Que se passe t-il lorsqu’un courant électrique circule dans un conducteur, isolé, bobiné autour d’une partie métallique ?

1. Comment appelle t-on un aimant commandé par l’électricité ?

1. Que se passe t-il lorsqu’un courant électrique suffisant circule dans le corps humain ?

1. Qu’est ce que l’intensité du courant électrique ?

1. Avec quel appareil mesure t-on l’intensité d’un courant électrique ?

11. Donne : - le symbole de l’ampèremètre.

-  la manière de le raccorder.

-  un exemple de mesure dans un circuit constitué de 3 lampes en série.

1. Quel est le symbole et l’unité de l’intensité ?

Résistance(CM)

Tu sais que les atomes de certaines matières abandonnent facilement des électrons de leurs orbites extérieures, ce sont les ……………………………………………………………………………………….. .

Tandis que les atomes d’autres matières retiennent ces électrons, ce sont les ………………………………………………………….. .

Dans ce dernier cas, on dit que la matière présente davantage d’opposition au courant.

Toute matière présente une certaine opposition au courant électrique, celle-ci pouvant être forte ou faible : cette opposition est appelée résistance.

Les matières à résistance faible abandonnent facilement des électrons libres.

Les matières à résistance faible abandonnent facilement des électrons libres.

Les matières à forte résistance abandonnent difficilement des électrons libres.

La résistance est une opposition au courant électrique.

La résistance dépend des électrons-libres.

En se déplaçant, les électrons heurtent les atomes du conducteur, cette collision provoque un échauffement du conducteur.

Plus il y a de courant, plus le conducteur                         s’échauffe.

Voici ce qui se passe dans un conducteur soumis à une d.d.p.

Les électrons-libres vont d’atomes en atomes.

Ils sont sans cesse captés puis relâchés par les atomes.

Lorsqu’une tension de 1 volt provoque un courant de 1 ampère, la résistance est de 1 ohm.

Pour mesurer la résistance d’un conducteur

ou d’un composant électrique, on utilise un ohmmètre (hors tension) que l’on raccorde aux bornes ou extrémitésde ce que l’on veut vérifier.

La mesure de la résistance est l’ohm.

( W ) (omega)

Symbole : R.

Représentation :

Multiples : KW       (kilo-ohm) = 1000 x 1W     = 1.000 Ohms.

MW     (mégohm) = 1.000.000 x 1W = 1.000.000 Ohms.

Facteurs qui influencent la résistance.

Même les meilleurs conducteurs ont encore une certaine résistance qui limite le courant.

La résistance d'un objet quelconque, par exemple celle d'un fil conducteur, dépend de quatre facteurs qui sont les suivant