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L'électricité fait partie de notre quotidien. Quels sont les éléments indispensables pour réaliser un circuit électrique ?
1. Un circuit électrique élémentaire pour faire briller une lampe
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• La lampe de poche est composée d'une ampoule, d'une pile et d'un interrupteur. Ces éléments sont reliés entre eux par des fils de connexion.
• Reconstituons ce dispositif : pour faire briller l'ampoule, il suffit de la mettre en contact avec les deux bornes d'une pile carrée. Nous obtenons alors de la lumière, mais ce système d'éclairage n'est pas très pratique.
• Nous pouvons améliorer notre dispositif en mettant l'ampoule sur un support, en plaçant des fils de connexion entre l'ampoule et la pile et nous pouvons même ajouter un interrupteur pour allumer et éteindre la lampe plus facilement. Nous avons fabriqué une lampe de poche.
2. Les éléments du circuit électrique
• En suivant les fils de connexion depuis une borne du circuit, à travers la lampe et l'interrupteur fermé, jusqu'à l'autre borne du circuit, nous avons suivi un circuit puisque nous revenons à notre point de départ. Au même titre qu'un circuit de formule 1, le circuit électrique revient toujours à son point de départ et ne fonctionne que lorsqu'il est fermé.
• Ce circuit comprend trois éléments de base : un générateur, un récepteur et des fils de connexion.
a) Le générateur
Il peut s'agir d'une pile, d'une génératrice de bicyclette ou d'une prise du secteur. Le générateur est un élément indispensable pour que du courant électrique circule dans le circuit. C'est lui qui permet la circulation du courant nécessaire au fonctionnement des appareils électriques.
b) Les récepteurs
Tout appareil qui a besoin du courant électrique pour fonctionner est un récepteur. Une ampoule, une diode électroluminescente (DEL) ou un moteur électrique sont des récepteurs. Il est très important qu'il y ait au moins un récepteur dans un circuit électrique, sous peine de créer un court-circuit au niveau du générateur.
c) Les fils de connexion
Ils sont en général métalliques et entourés d'une gaine de protection pour éviter les risques d'électrocution. Ils permettent de relier les éléments du circuit entre eux et de fermer physiquement le circuit électrique. L'interrupteur est considéré comme un fil de connexion spécial permettant de fermer ou d'ouvrir le circuit et ainsi d'assurer ou d'interrompre le passage du courant électrique. En effet, le courant électrique ne peut circuler que si le circuit est fermé.
d) Les dipôles
Tout élément du circuit électrique qui possède deux bornes est appelé un dipôle. C'est le cas du générateur ou des récepteurs comme l'ampoule ou le moteur électrique. En revanche, le transistor possède trois bornes et n'est donc pas un dipôle.
Question 1
Les affirmations suivantes sont-elles vraies ou fausses ?
En ouvrant un circuit électrique composé d'une pile et d'une ampoule reliées entre elles par des fils de connexion, il se produit un éclairage.
Cochez la bonne réponse.
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Une pile est un générateur de courant électrique.
Cochez la bonne réponse.
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Un récepteur ne peut pas fonctionner sans son générateur.
Cochez la bonne réponse.
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Il faut nécessairement un interrupteur pour faire fonctionner un circuit électrique.
Cochez la bonne réponse.
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Question 2
Les affirmations suivantes sont-elles vraies ou fausses ?
Un fil de connexion est un dipôle possédant deux extrémités que l'on peut brancher sur un générateur et un récepteur.
Cochez la bonne réponse.
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Il n'est pas conseillé de brancher les deux pôles d'un même fil de connexion sur un générateur.
Cochez la bonne réponse.
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Un interrupteur est considéré comme fermé lorsqu'il court-circuite l'installation électrique.
Cochez la bonne réponse.
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Un circuit électrique peut accueillir plusieurs récepteurs.
Cochez la bonne réponse.
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Conducteurs et isolants