École › Électricité › 10–11 ans
Circuits, conducteurs et isolants
Ce qu'est le courant, pourquoi un circuit doit être fermé, les conducteurs et les isolants, les circuits en série et en dérivation, et la sécurité. Avec une expérience de testeur de conducteurs.
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Un courant électrique est un déplacement de charges électriques. Dans les fils métalliques, les charges sont portées par de minuscules particules appelées électrons. Une pile fournit l'énergie qui pousse le courant dans le circuit.[1]
Le courant ne circule que s'il y a une boucle complète, un circuit fermé, de la pile à travers les composants et retour. Un interrupteur ouvre ou ferme la boucle.[2]
Les matériaux qui laissent facilement passer l'électricité sont des conducteurs : les métaux comme le cuivre, parce qu'ils contiennent des électrons qui peuvent se déplacer librement. Les matériaux qui ne la laissent pas passer sont des isolants : le verre, le caoutchouc et le plastique. C'est pourquoi les câbles électriques sont faits de fils de cuivre dans une gaine en plastique ou en caoutchouc.[5]
Dans un circuit en série, les composants forment une seule boucle, et le même courant les traverse tous. Dans un circuit en dérivation (ou en parallèle), chaque composant a sa propre branche et reçoit toute la tension de la pile. Les maisons sont câblées en dérivation : on peut ainsi allumer et éteindre chaque lampe ou appareil séparément.[3]
L'électricité du secteur est beaucoup plus forte qu'une pile et elle est dangereuse. Ne mets jamais rien dans les prises ou les appareils, garde les appareils loin de l'eau, ne les touche jamais avec les mains mouillées, n'entre pas dans les postes électriques et ne fais jamais voler de cerf-volant près des lignes aériennes.[6]
Essaie: Conducteur ou isolant ?
Il te faut
- Un bloc de piles de 3 V (2 × AA) dans un support
- Une petite ampoule (ou une LED) dans un support
- Trois fils avec des pinces crocodiles
- Objets à tester : cuillère en acier, papier aluminium, pièce de monnaie, bâton de glace en bois, règle en plastique, élastique, papier, bille en verre, ficelle
Sécurité
Utilise uniquement des piles, jamais le secteur. Si un fil ou une pile chauffe, débranche-le. Ne laisse pas longtemps les pinces directement l'une contre l'autre (c'est un court-circuit).
Ce qu'il faut faire
- Construis un circuit : pile, ampoule et fils, mais laisse un trou entre deux pinces crocodiles.
- Mets les deux pinces en contact : l'ampoule doit s'allumer. Tu vérifies ainsi que ton circuit fonctionne.
- Prédis pour chaque objet : l'ampoule va-t-elle s'allumer ? Note-le.
- Pince chaque objet dans le trou, l'un après l'autre. L'ampoule s'allume-t-elle ?
- Classe tes objets en conducteurs et en isolants. Qu'ont les conducteurs en commun ?
Joue: Conducteur ou isolant ?
Laisse-t-il passer l'électricité ? Classe chaque matériau.
Ton meilleur score est gardé seulement sur cet appareil. Rien n'est envoyé.