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Calcul d’un circuit électrique simple

Calcul d’un Circuit Électrique Simple (6ème)

Le Circuit Électrique Simple (6ème)

L'électricité, comment ça marche ?

Pour faire fonctionner des appareils comme une lampe, une sonnette ou un petit moteur, on a besoin d'électricité. L'électricité circule dans ce qu'on appelle un circuit électrique. Un circuit simple est comme un chemin fermé que le courant électrique peut suivre. Découvrons ensemble comment construire et comprendre un circuit électrique simple !

Énoncé de l'exercice : L'expérience de Tom

Tom veut allumer une petite ampoule. Pour cela, il dispose du matériel suivant :

  • Une pile plate (qui fournit l'électricité)
  • Une petite ampoule sur son support
  • Des fils de connexion (pour relier les éléments)
  • Un interrupteur (pour ouvrir ou fermer le circuit)
Schéma : Le matériel de Tom
Pile + - Ampoule Interrupteur Fils de connexion

Les différents composants que Tom peut utiliser pour son circuit.


Questions à traiter

  1. Quel est le rôle de la pile dans un circuit électrique ?
  2. Quel est le rôle de l'ampoule ?
  3. À quoi servent les fils de connexion ?
  4. Dessine le schéma normalisé du circuit que Tom doit réaliser pour que son ampoule s'allume. L'interrupteur doit permettre d'allumer et d'éteindre l'ampoule.
  5. Explique ce qui se passe si l'interrupteur est "ouvert". L'ampoule brille-t-elle ? Pourquoi ?
  6. Explique ce qui se passe si l'interrupteur est "fermé". L'ampoule brille-t-elle ? Pourquoi ?

Correction : L'expérience de Tom

Question 1 : Rôle de la pile

Principe :

La pile est un type de générateur électrique. Un générateur est un appareil qui produit du courant électrique.

Réponse :

Le rôle de la pile est de fournir l'énergie électrique nécessaire pour faire circuler le courant dans le circuit. C'est elle qui "pousse" le courant électrique.

Résultat Question 1 : La pile fournit l'énergie électrique (le courant) au circuit.

Question 2 : Rôle de l'ampoule

Principe :

L'ampoule est un type de récepteur électrique. Un récepteur est un appareil qui utilise l'énergie électrique pour fonctionner et la transforme en une autre forme d'énergie.

Réponse :

Le rôle de l'ampoule est de recevoir l'énergie électrique et de la transformer en lumière (et un peu en chaleur). C'est l'appareil que l'on veut faire fonctionner.

Résultat Question 2 : L'ampoule transforme l'énergie électrique en lumière.

Question 3 : Rôle des fils de connexion

Principe :

Les fils de connexion sont faits d'un matériau qui laisse bien passer le courant électrique (un conducteur, souvent du métal comme le cuivre).

Réponse :

Les fils de connexion servent à relier les différents composants du circuit entre eux (la pile, l'ampoule, l'interrupteur) pour permettre au courant électrique de circuler et de former une boucle.

Résultat Question 3 : Les fils de connexion permettent au courant de circuler entre les composants.

Quiz Intermédiaire 1 : Quel composant est indispensable pour qu'un courant électrique circule dans un circuit simple avec une lampe ?

Question 4 : Schéma normalisé du circuit

Principe :

Pour représenter un circuit électrique de manière simple et comprise par tout le monde, on utilise des symboles normalisés pour chaque composant. Le circuit doit former une boucle fermée pour que l'ampoule s'allume.

Schéma :
Schéma normalisé du circuit de Tom (interrupteur fermé)
+ - Pile Interrupteur Lampe

Le circuit forme une boucle continue de la pile, à travers l'interrupteur, puis la lampe, et retour à la pile.

Résultat Question 4 : Le schéma ci-dessus montre le circuit correct avec les symboles normalisés.

Question 5 : Interrupteur ouvert

Principe :

Un interrupteur ouvert coupe le circuit. Le chemin pour le courant électrique est interrompu.

Réponse :

Si l'interrupteur est "ouvert", cela signifie qu'il y a une coupure dans le circuit. Le courant électrique ne peut plus circuler dans la boucle. Par conséquent, l'ampoule ne reçoit pas de courant et ne brille pas.

Résultat Question 5 : Interrupteur ouvert \(\Rightarrow\) circuit coupé \(\Rightarrow\) le courant ne circule pas \(\Rightarrow\) l'ampoule ne brille pas.

Question 6 : Interrupteur fermé

Principe :

Un interrupteur fermé complète le circuit. Le chemin pour le courant électrique est continu.

Réponse :

Si l'interrupteur est "fermé", il établit la connexion et le circuit forme une boucle continue. Le courant électrique peut alors circuler de la pile, à travers les fils, l'interrupteur, l'ampoule, et retourner à la pile. L'ampoule reçoit du courant et brille.

Résultat Question 6 : Interrupteur fermé \(\Rightarrow\) circuit complet \(\Rightarrow\) le courant circule \(\Rightarrow\) l'ampoule brille.

Quiz Intermédiaire 2 : Pour qu'une lampe brille dans un circuit simple, le circuit doit être :


Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

1. Quel composant fournit l'énergie dans un circuit électrique simple ?

2. Dans un schéma normalisé, comment représente-t-on une lampe ?

3. Que se passe-t-il si on enlève la pile d'un circuit où une lampe brille ?


Glossaire des termes importants

Circuit électrique
Un chemin fermé que le courant électrique peut parcourir. Il est composé d'un générateur, de récepteurs et de fils de connexion.
Pile (ou Générateur)
Un appareil qui produit du courant électrique et fournit l'énergie au circuit.
Ampoule (ou Lampe, Récepteur)
Un appareil qui utilise l'énergie électrique pour produire de la lumière (et de la chaleur).
Fils de connexion
Des conducteurs (souvent en métal) qui relient les différents composants d'un circuit et permettent au courant de passer.
Interrupteur
Un composant qui permet d'ouvrir (couper) ou de fermer (compléter) un circuit électrique.
Interrupteur ouvert
L'interrupteur est dans une position qui coupe le circuit. Le courant ne peut pas circuler.
Interrupteur fermé
L'interrupteur est dans une position qui complète le circuit. Le courant peut circuler.
Schéma normalisé
Un dessin simplifié d'un circuit électrique utilisant des symboles standards pour chaque composant.
Courant électrique
Le "flot" d'électricité qui circule dans un circuit fermé, de la borne positive (+) vers la borne négative (-) de la pile (sens conventionnel).
Le Circuit Électrique Simple - Exercice d'Application (6ème)

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