Au programme de ce chapitre
- I. Le circuit électrique
- II. Tension et intensité
- III. Court-circuit et sécurité
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition Un circuit électrique est une boucle formée d'un générateur (pile, batterie), de récepteurs (lampe, moteur, DEL…), de fils de connexion et souvent d'un interrupteur. Le courant ne circule que si le circuit est fermé (boucle complète). Un interrupteur ouvert coupe la boucle : c'est un circuit ouvert.
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Un exemple corrigé
Exemple Dans une lampe de poche, la pile, l'interrupteur et la lampe forment une seule boucle. Quand tu pousses l'interrupteur, tu fermes le circuit : le courant circule et la lampe s'allume. Si la pile est placée à l'envers, la lampe à incandescence s'allume quand même, mais une DEL, elle, ne laisse passer le courant que dans un sens.
Lexique
- générateur
- appareil qui fournit le courant au circuit (pile, batterie)
- dérivation
- montage dans lequel les récepteurs sont sur des branches différentes
- tension
- grandeur électrique mesurée en volts avec un voltmètre
- intensité
- grandeur qui mesure le courant, en ampères, avec un ampèremètre
- court-circuit
- passage du courant par un chemin sans récepteur, dangereux
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège — Brancher l'ampèremètre en dérivation. Un ampèremètre laisse passer le courant presque sans résistance. Branché sur les bornes d'une pile ou d'une lampe, il crée un court-circuit : l'appareil peut griller et la pile s'échauffe. Il se place toujours dans la boucle.
Piège — Mélanger les lois de la série et de la dérivation. En série : intensité identique, tensions additionnées. En dérivation : tension identique, intensités additionnées. Écris la loi avant de calculer.
Attention Il y a court-circuit quand le courant peut passer par un chemin sans récepteur (deux bornes de la pile reliées par un fil). Le courant devient très intense : la pile s'échauffe, les fils peuvent fondre et provoquer un incendie.
L'astuce du prof
Astuce À la maison, le disjoncteur (ou le fusible) coupe le courant en cas de surintensité, et le différentiel le coupe en cas de fuite de courant (par exemple vers une personne). La prise de terre évacue les fuites. Ne touche jamais une prise ou un appareil branché avec les mains mouillées.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1 — Conducteur ou isolant ?
Pour tester des matériaux, Sofia place un objet entre deux fils d'un circuit contenant une pile et une lampe. La lampe s'allume avec le clou de fer, la mine d'un crayon et la pièce de cuivre. Elle reste éteinte avec la gomme, le bouchon en liège et le morceau de verre. Classe les matériaux et explique.
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Conducteurs : le fer, le graphite de la mine et le cuivre : ils ferment le circuit, donc la lampe s'allume. Isolants : le caoutchouc de la gomme, le liège et le verre : ils laissent la boucle ouverte, donc la lampe reste éteinte.
Exercice 2 — Pourquoi la lampe reste-t-elle éteinte ?
Léa a branché une pile, un interrupteur, une lampe et des fils. Quand elle ferme l'interrupteur, la lampe ne s'allume pas. Cite trois causes possibles et comment les vérifier.
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Le circuit est peut-être ouvert : un fil est mal branché, ou la lampe est mal vissée ou grillée. La pile peut aussi être usée. Pour vérifier, Léa suit la boucle, contrôle chaque connexion, essaie une autre lampe puis une autre pile. Chaque test change un seul élément à la fois.