Cahier de la classe de 5ème.


 
Partie A : électricité

Chapitre 1 : le circuit électrique

• Tu dois savoir définir un circuit électrique simple
• connaitre le vocabulaire : circuit fermé, circuit ouvert
• savoir le rôle du générateur et de l’interrupteur
• reconnaitre et utiliser les symboles normalisés.
• représenter le schéma normalisé d’un montage
• tu dois savoir ce qu’est un court-circuit et connaitre ces dangers



Chapitre 2 : le courant électrique.

• Tu dois savoir définir et reconnaître un circuit en série
• Tu dois savoir le sens conventionnel du courant et le mettre en évidence sur un schéma.
• connaitre l'influence du nombre de dipôles et de la place des dipôles dans un circuit en série.
• Tu dois savoir définir et reconnaître un circuit en dérivation.
• Prévoir le comportement d'un circuit en série et d'un circuit en dérivation lorsqu'une lampe est dévissée ou grillée.
• Connaître le symbole d'une DEL et d'une diode.
• Connaître le comportement d'un DEL.
 
Chapitre 1 : le circuit électrique.



Les mots clé relevés sur vos copies :
-Fil de fer
-pile
-ampoule
-courant
-fil
-fer
-contact
-conductrice
-conducteur
-interrupteur
-court-circuit
-bouton
-l’interrupteur allume ou coupe le courant dégagé par la pile
-la lumière s’allume car la pile est reliée à la lampe par un fil de fer qui fournit du courant
-la pile est conductrice car elle contient de l’électricité qui sert d’énergie à la lampe


1) Activité 1 : Comment réaliser un circuit qui permet d’éteindre ou d’allumer une lampe ?


Travail individuel : fait une liste de matériel que tu aurais besoin pour réaliser un circuit qui permet d’éteindre ou d’allumer une lampe.
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Matériel que je demande :
-
-
-
-
-

Dessin du montage envisagé :


Travail de groupe : chaque groupe envoie un messager à la table du professeur et demande son matériel.

Réalise et dessine ton expérience :



Décris ce que tu as réalisé et observé :
………………………………………………………………………………….




Observations et conclusion :

-Lorsque la lampe brille, on dit que le circuit électrique est………… ; dans ce cas, le courant électrique traverse le circuit qui est en forme …………...

-Si la lampe est éteinte, le courant ne passe pas car le circuit est……………

-………………….. placé dans le circuit permet d’ouvrir ou de fermer le circuit.

-…………………..est responsable de la circulation du courant électrique.

-La pile est un……………. et la lampe un ……………. .

1) Quels sont les mots nouveaux que tu as appris?
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2) Que peux-tu dire des différents dessins produits par les élèves ?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
.

3) Que proposes-tu comme solution pour que le même dessin soit compréhensible par tout le monde ?
………………………………………………………………………………………………….



Schématisation du montage :











Conclusion : Un circuit électrique simple forme une boucle qui comporte un générateur, un interrupteur, un récepteur (lampe, moteur) et des fils de connexions.




2) les symboles normalisés :



Faire noter les autres symboles à l’aide du livre p87 :

Les appareils électriques possèdent deux bornes sont appelés des dipôles.








3) Qu’est ce qu’un court-circuit ? :

Expérience sur la paillasse prof

La paille de fer joue le même que un fil.






Je dessine le montage :


J’observe :

-Lors de la fermeture du circuit, la paille de fer rougit et brûle.
-La pile s’échauffe.

J’interprète (pourquoi j’observé tout ça ?) :

-les bornes de la pile sont reliées par la paille de fer et il n’y a, pas d’autres dipôles donc il y beaucoup de courant qui passe
-Vu qu’il y beaucoup de courant ça chauffe et la paille se met à brulé.

Je conclue :

Une pile est mise en court-circuit lorsque ces bornes sont reliées entre elle par un fil métallique.
Il y a alors beaucoup de courant et peut y avoir un incendie.

Il ne faut donc jamais mettre un générateur en court-circuit, c’est dangereux.

A faire : exo 7, 19,13, 18,14 p 91

Exo 7 : schématisation à partir d’une photo

Exo 13 :
1) faux, la courant ne peut pas passer dans un circuit sans générateur.
2) Vrai
3) Vrai
4) Faux, un dipôle est un appareil qui possède deux bornes.

Exo 14 :
La lampe ne brille pas dans le montage n°1 car il n’y pas de générateur.

Exo 18 :
Une pile sert de générateur à une lampe de poche
Un caméscope fonctionne avec une batterie
Un sèche-cheveux fonctionne avec une prise de courant du secteur
Un téléphone mobile fonctionne avec une batterie

Exo 19 :
Le schéma du circuit ouvert comportant une pile, une lampe et un interrupteur est le schéma C



Consignes de sécurité :

-Une prise de courant constitue un générateur, donc il ne faut pas réaliser d’expériences avec, ne pas mettre ces doigts dans la prise.
-ne jamais se sécher les cheveux dans sa baignoire.


















Chapitre 2 : Le courant électrique


1) Activité 2 : Comment circule le courant électrique ?

Schématise un montage avec une seule boucle constitué d’une pile, d’un moteur et d’un interrupteur :




Imagine comment circule le courant dans ce circuit, explique à l’aide du schéma et écrit une phrase
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Pour répondre à cette question, on va réaliser ce circuit.
On ferme l’interrupteur et on regarde le sens de rotation du moteur, puis on recommence en inversant les branchements aux bornes de la pile.

Observe :…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Interprète et conclue :
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………


On observe que selon les branchements aux bornes + et – de la pile, le moteur tourne dans un sens puis dans un autre.

Le courant électrique à un sens.

Selon le sens du courant le courant tourne dans un sens puis dans un autre.

Sur le schéma d’un montage, on indique le sens du courant par des flèches placés sur les fils.

Conclusion :
Le courant électrique a un sens, par convention, le courant circule de la bornes + à la bornes – du générateur.
2) Quel est l’influence du nombre de dipôles dans un circuit en boucle simple ?

Travail en groupe de deux :

• Réaliser un circuit en boucle simple comprenant une pile, un interrupteur et une lampe. Quel est l’éclat de la lampe ? (elle brille fort, moyennement fort). Schématiser le circuit.






• Rajouter une deuxième lampe dans le circuit en boucle simple. Schématiser le circuit.
Observer à nouveau l’éclat de la lampe, que constatons-nous ?







• Rajouter deux autres lampes dans le circuit en boucle simple. Nous avons donc maintenant un circuit comprenant une pile, quatre lampes et un interrupteur. Schématiser le circuit. Observation.







Conclusion :
Plus on met d’ampoules, moins elles brillent.
Le nombre de dipôles a donc une influence dans un circuit en boucle simple.



Jusqu'à maintenant, nous avons parlé de circuit en boucle simple, mais il faut parler de circuit en série.

Un circuit en série est donc un circuit comprenant une boucle simple.




3) Quels sont les caractéristiques d’un circuit en série ?


• Réaliser un circuit en série, comprenant deux ampoules et une pile. Dévisser une ampoule au choix. Observation.
A quel dipôle peut-on comparer une lampe dévissée?





Si on dévisse une lampe branchée en série, les autres s’éteignent : le circuit est alors ouvert.
On peut donc comparer la lampe dévissée à un interrupteur ouvert.

• Si une ampoule grille, que se passe-t-il ? Remplacer une des ampoules par une ampoule grillait. Observation ;
Lorsqu’une ampoule est grillée, les autres ne fonctionnent plus. On peut donc comparer une ampoule grillée à un interrupteur ouvert.

• échanger les ampoules entre elles. Observation.

Les lampes brillent toujours de la même façon.
La place des dipôles dans un circuit n’as pas d’influence sur leur fonctionnement.





Conclusion :

• Un circuit en série est constitué d’une seule boucle contenant le générateur.
• Les dipôles en série sont branchés à la suite les uns des autres : les récepteurs forment une seule boucle avec le générateur.
a) Plus il y a de lampes moins celles ci brillent
b) la place des dipôles n’a pas d’influence sur le circuit
c) si un des dipôles tombe en panne, le circuit est ouvert et les autres dipôles ne fonctionnent plus.





Aide Thomas à résoudre son problème. Quel montage électrique proposerai-tu pour que les ampoules restent allumées même si l’une d’entres-elles grille ?


























4) Quels sont les caractéristiques d’un circuit en dérivation?



• Schématiser puis réaliser un montage en dérivation comportant deux ampoules et une pile.





• Dévisser une ampoule :Observation

Lorsqu’on dévisse une des ampoules l’autre ampoule fonctionne toujours et son éclat est inchangé

• Mettre quatre ampoules en dérivation : Observer l’éclat des ampoules. Schématiser le circuit.






Le nombre d’ampoule n’a pas d’influence sur leur éclat lorsqu’elles sont associées en dérivation.

• Remplacer une des ampoules par une ampoule grillée. Obsevation.

Même si une ampoule est grillée, les autres continuent de briller de la même façon.


Conclusion :

 Un circuit en dérivation comporte plusieurs boucles.

 Les dipôles en dérivation sont branchés aux bornes les uns des autres : le circuit comporte plusieurs boucles, la boucle principale contenant le générateur.
a) Ajouter des dipôles en dérivation à une lampe ne modifie pas l’éclat de cette lampe
b) Si un des dipôles tombent en panne seule sa boucle est ouverte. Les dipôles qui sont dans des boucles fermés continue de fonctionner.
c) Les dipôles en dérivation sont indépendant les uns des autres.

5) Comment fonctionne une D.E .L ?

Dans la vie de tous les jours, il y a sur de nombreux appareils des témoins lumineux, par exemple sur une télé, mais une diode fonctionne-t-elle comme une lampe ?

• Distribution à chaque groupe, d’une DEL, et remarquons nous quelque chose de particulier ?

Schéma équivalent d’une diode et d’une DEL.


• Nous allons réaliser dans un premier temps, un circuit en série comportant une pile, un interrupteur et une DEL, puis on va noter nos observations.

Dans certains groupes, le DEL est allumée et dans d’autre elle est éteinte

• Dans un second temps, nous allons réaliser le même circuit avec une lampe.
Qu’observe-t-on ?

Toutes les ampoules sont allumées.

Conclusion :

-Une lampe s’éclaire quel que soit le sens du courant.
-Selon le sens de branchement, une diode est passante ou bloqué.



La DEL brille lorsque le sens du courant qui la traverse correspond au sens de la flèche de son symbole. On dit qu’elle est passante.


On remarque que la del chauffe lorsqu’on la branche directement à la pile, pour éviter qu’elle grille, il faut la protéger.

On va utiliser une résistance qui va protéger la del en faisant diminuer le courant électrique.

Schéma du circuit :
 
Chapitre 3 : Les conducteurs et les isolants



1) Distinguer les conducteurs et les isolants :

• On va faire des hypothèses : A votre avis quel objet est conducteur et quel objet est isolant ?


Conducteur Isolant









• Montage : Quel montage proposerais-tu pour vérifier tes hypothèses ?





• Je manipule et j’observe : pour faciliter les observations, on va construire un tableau :


Objet Matériaux qui le constitue Etat de la lampe







• Je conclue : pour quels matériaux la lampe s’allume ?




• Pour quels matériaux la lampe reste éteinte ?


 

2) Définitions et propriétés :



• Donne une définition d’un conducteur :



• Donne une définition d’un isolant :



• A quoi peut-on comparer un isolant ? Schématise le circuit équivalent ?



• A quoi peut-on comparer un conducteur ? Schématise le circuit équivalent ?