SNC1D_Physique_Les circuits électriques simples - STAO

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Oct 5, 2013 (3 years and 11 months ago)

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Les circuits électriques
simples

Un circuit électrique est un chemin fermé dans lequel des électrons circulent depuis et vers une source
d’énergie.
(
L’électricité
____________________
est l’étude du voyage des électrons à l’
intérieur d’un
conducteur qui fo
rme un circuit.
)


L
O
W
V
O
L
T
A
G
E
P
O
W
E
R

S
U
P
P
L
Y
A
C
0
-
6
V

5
A

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A
X
.
D
C
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F
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O
L
T
A
G
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A
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J
U
S
T
-
+
V
O
L
T
M
È
T
R
E
A
M
P
È
R
E
M
È
T
R
E




1) Explique la f
o
nction de chaque partie
s d’un circuit électrique simple


Parties

Fonctions

Coulomb (charge)



Pile (ou source)




Conducteurs (fils)




Interrupteur




Isolant




Ampèremètre




Voltmètre




Ampoul
e







2) Pour connecter un
_______________________
à un circuit, il faut insérer dans le
mètre dans le
circuit
.


3) Pour connecter un
_______________________
à un circuit, il faut insérer le m
ètre en dehors du circuit.


4) C’est quoi un
circuit?



5) Rempl
is le tableau suivant:

Type de mètre

Quantité physique mesuré

Unité de mesure

Relation de l’unité de
mesure

Ampèremètre





Voltmètre






6) Une ampoule, un moteur, une
chaufferette
,
une r
adio
sont tous des
___________________________
.


7) C’est quoi
une résistance?




8
) Qu’est
-
ce que notre modèle prédit au sujet de l’interrupteur
?




9
) C’est quoi un courant
?





10
)
Décris l’intensité du courant dans le circuit.





1
1
) Dans quelle direction circulent les Coulombs
(le flux d’électrons)
?




12
)
Qu’es
t
-
ce que notre modèle prédi
t
au sujet au montant des
volts à la source d’énergie
à comparer à
au montant de volts à l’ampoule.




13
) C’est quoi un court
-
circuit
?




1
4
) Qu’est
-
ce que notre modèle pr
édit au sujet d’un court
-
circuit
?




L
O
W
V
O
L
T
A
G
E
P
O
W
E
R

S
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P
P
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-
6
V

5
A

M
A
X
.
D
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A
G
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-
+
V
O
L
T
M
È
T
R
E
A
M
P
È
R
E
M
È
T
R
E

Sch
éma de circuits

On
peut toujours
décri
r
e
un circuit avec des mots, mais il est plus pratique
tracer un schéma du circuit.
De plus, un schéma représente, à l’aide de symboles standards, les composants d’un circuit électrique et
leurs connexions.


1


1) Complète le tableau suivant:


S
ymboles

Composants de circuit

-
+










A


V



2

2) Transforme ce dessin en schéma de circuit.
Il ne faut oublier que les conducteurs sont représentés par
des lignes verticales et des lignes horizontales.























Trace le schéma du circuit représenté dans le tableau ci
-
dessous

:


Photo d’un circuit simple

Schéma de circuit



VOLTMETER
AMMETER
LOW
VOLTAGE
POWER
SUPPLY
AC
0-6V
5A
MAX.
DC
OFF
ON
VOLTAGE
ADJUST
-
+


VOLTMETER
AMMETER
LOW
VOLTAGE
POWER
SUPPLY
AC
0-6V
5A
MAX.
DC
OFF
ON
VOLTAGE
ADJUST
-
+


VOLTMETER
AMMETER
LOW
VOLTAGE
POWER
SUPPLY
AC
0-6V
5A
MAX.
DC
OFF
ON
VOLTAGE
ADJUST
-
+


VOLTMETER
AMMETER
LOW
VOLTAGE
POWER
SUPPLY
AC
0-6V
5A
MAX.
DC
OFF
ON
VOLTAGE
ADJUST
-
+


VOLTMETER
AMMETER
LOW
VOLTAGE
POWER
SUPPLY
AC
0-6V
5A
MAX.
DC
OFF
ON
VOLTAGE
ADJUST
-
+





Devoirs:

p. 454 # 1, 2, 8

p. 461 # 5
















Les circuits électriques
simples

Un circuit électrique est un chemin fermé dans lequel des électrons circulent depuis et vers une source
d’énergie.
(
L’électricité
dynamique
est l’étude du voyage des électrons à l’
intérieur d’un
conducteur qui
forme un
circuit.
)


L
O
W
V
O
L
T
A
G
E
P
O
W
E
R

S
U
P
P
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-
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A

M
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.
D
C
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F
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A
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J
U
S
T
-
+
V
O
L
T
M
È
T
R
E
A
M
P
È
R
E
M
È
T
R
E




1) Explique la f
o
nction de chaque partie
s d’un circuit électrique simple


Parties

Fonctions

Coulomb (charge)

Un Coulomb est un grand montant d’électrons qui circulent dans
un conducteur. (6,25 x 10
18
électrons)

Pile (ou sour
ce)



Une pile donne aux Coulombs de l’énergie en augmentant le
voltage.

Il faut brancher la
borne positive à la borne négative.

Conducteurs (fils)



Le conducteur laisse passer les
Coulombs sans changer leur
énergie.

Interrupteur



L’interrupteur est un
appareil qui
ouvre ou ferme le circuit auquel
il est branché. Il laisse passer les Coulombs.

Isolant



Un isolant ne laisse pas passer les Coulombs

Ampèremètre



Un ampèremètre compte le montant de Coulombs qui passé
à un
certain point dans le circuit d
ans une seconde. Ceci est
l’intensité de courant.

Voltmètre



The
voltmèt
r
e

me
sure le montant d’énergie perdu en passant à
travers un
e
ampoule et le montant d’énergie gagné en passant
une pile.
Ceci est le potentiel d’énergie

Ampoule



L’ampoule transfo
rme l’énergie électrique dans les Coulombs en
chaleur (énergie thermique) et en lum
ière (énergie lumineuse)
.




2) Pour connecter un
ampèremètre
à un circuit, il faut insérer dans le
mètre dans le
circuit.


3) Pour connecter un
voltmètre
à un circuit, il fau
t insérer le m
ètre en dehors du circuit.


4) C’est quoi un circuit?

Un circuit est un trajet que prennent les électrons


5) Remplis le tableau suivant:

Type de mètre

Quantité physique mesuré

Unité de mesure

Relation de l’unité de
mesure

Ampèremètre

Intens
ité de courant ou la
vitesse du courant
(I)

Amp
ère (A)

Coulombs (C)

Second
(t)

Voltmètre

Potentiel d’énergie (V)

Volt
(V)

Joules

(J)

Coulombs
(C)


6) Une ampoule, un moteur, une chaufferette, une radio sont tous des
résistances
.


7) C’est quoi une rés
istance?


Une résistance est un appareil qui bloque le courant électrique et convertit l’énergie électrique en
d’autres formes d’énergie.



8
) Qu’est
-
ce que notre modèle prédit au sujet de l’interrupteur?


Notre modèle prédit qu’on peut placer l’interrupte
ur
à n’importe quel endroit dans le circuit.


9
) C’est quoi un courant?


Le courant est le nomb
re de Coulombs qui passent à un certain endroit dans un circuit dans une
seconde. (formule de l’intensité du courant

: I = Q / t )



10
) Décris l’intensité du
courant dans le circuit.


Peut importe où, l’intensité du courant est pareil.


1
1
) Dans quelle direction circulent les Coulombs
(le flux d’électrons)
?


Les électrons circulent de la borne négative à la borne positive.


12
) Qu’est
-
ce que notre modèle prédit
au sujet au montant des
volts à la source d’énergie
à comparer à
au montant de volts à l’ampoule.


Notre modèle prédit que le montant de volts
à la source d’énergie est pareil au montant de volts à
l’ampoule.


13
) C’est quoi un court
-
circuit?


Un court
-
ci
rcuit est un trajet sans résistance et plus facile pour les Coulombs
à circuler.
Ce trajet
est parfois plus l
ong mais elle est plus facile.



1
4
) Qu’est
-
ce que notre modèle prédit au sujet d’un court
-
circuit?


Notre modèle prédit que les Coulombs circuler
ont très rapidement.

Ce mouvement rapide,
chauffera le fil électrique.




L
O
W
V
O
L
T
A
G
E
P
O
W
E
R

S
U
P
P
L
Y
A
C
0
-
6
V

5
A

M
A
X
.
D
C
O
F
F
O
N
V
O
L
T
A
G
E
A
D
J
U
S
T
-
+
V
O
L
T
M
È
T
R
E
A
M
P
È
R
E
M
È
T
R
E

Schéma de circuits

On peut toujours
décri
r
e
un circuit avec des mots, mais il est plus pratique
tracer un schéma du circuit.
De plus, un schéma représente, à l’aide de symboles st
andards, les composants d’un circuit électrique et
leurs connexions.


3

1) Complète le tableau suivant:
(voir p.
457)


Symboles

Composants de circuit

-
+



p
ile ou source d’énergie


i
nterrupteur




ampoule




fus
ible



résistance

A


am
pèremètre

V


voltm
ètre


4
2) Transforme ce dessin en schéma de circuit.
Il ne faut oublier que les conducteurs sont représentés par
des lignes verticales et des lignes horizontales.
























Trace le schéma du circuit représenté dans le tableau ci
-
dessous

:


Photo d’un circuit simple

Schéma de circuit



VOLTMETER
AMMETER
LOW
VOLTAGE
POWER
SUPPLY
AC
0-6V
5A
MAX.
DC
OFF
ON
VOLTAGE
ADJUST
-
+

V
A

VOLTMETER
AMMETER
LOW
VOLTAGE
POWER
SUPPLY
AC
0-6V
5A
MAX.
DC
OFF
ON
VOLTAGE
ADJUST
-
+

V
A

VOLTMETER
AMMETER
LOW
VOLTAGE
POWER
SUPPLY
AC
0-6V
5A
MAX.
DC
OFF
ON
VOLTAGE
ADJUST
-
+

V
A

VOLTMETER
AMMETER
LOW
VOLTAGE
POWER
SUPPLY
AC
0-6V
5A
MAX.
DC
OFF
ON
VOLTAGE
ADJUST
-
+

V
A

VOLTMETER
AMMETER
LOW
VOLTAGE
POWER
SUPPLY
AC
0-6V
5A
MAX.
DC
OFF
ON
VOLTAGE
ADJUST
-
+

V
A




Devoirs:

p. 454 # 1, 2, 8

p. 461 # 5














Schematic Circuit Diagr
am

REALITY CHECK
-
Wiring
Real Circuits

(notes de l’enseignante)

Models and theories are useful in explaining and predicting what happens in real circuits. But they must be
checked to ensure they are always useful. Unfortunately wiring real electric circuits from schematics can
be difficult. There are a few tricks that will help.


Trick #1

Place all the circuit parts in the
same relative position
that they are in the schematic
diagram. This will help you locate where to connect the different meters later.


Practice comparing lo
cations on the schematic and real circuits with the pictures below


1
1) Label all the points indicated on the schematic diagram on the circuit picture.


2) Label all the points indicated on the circuit p
icture on the schematic diagram.


Trick #2

Connect the ammeter when connecting the rest of the circuit because it is ”in line” with
other circuit parts


!

Connect the voltmeter last
. Since the voltmeter is connect “around” other circuit parts
leave it
until the last


Trick #3

If the light bulb does not light when the switch is closed, there are a number of things you
should do.


!

Check the
bulb
to make sure it is
screwed in tightly
and
not burned out


!

Check all
connections
to see if they ar
e
loose
by gently shaking them. Sometimes loose
connections act like little open switches that you can not see.

LOW
VOLTAGE
POWER
SUPPLY
AC
0-6V 5A MAX.
DC
OFF
ON
VOLTAGE
ADJUST
-
+
VOLTMETER
AMMETER
B)
A)
C)
D)
A)
B)
C)
D)

A)
C)
D)
B)
LOW
VOLTAGE
POWER
SUPPLY
AC
0-6V 5A MAX.
DC
OFF
ON
VOLTAGE
ADJUST
-
+
VOLTMETER
AMMETER
B)
A)
C)
D)




Présentation d’un circuit simple


-

Démontre aux élèves comment ils peuve
nt être un circuit («

Energy
Ball

»)

-

Remettre un «

Coulomb

» à chaque él
ève.
Ils doivent pratiquer à passer les Coulombs.

Sans le Coulomb dans une main, les élèves
sont positifs.
Ils ne peuvent pas avoir plus
qu’un coulomb à la fois car ils sont neutres!

(
If a student acquires 2 electrons, (s)he is showing NEGATIVE
behavior.
If a student has NO electron, ask if they are sure they have
lost it? "You are POSITIVE??")

-

C’est la pile qui fait avancer les Coulombs.
N’oublie pas de discuter de la borne
négative et la borne positive.

-

Démon
s
tration de l’énergie
potentie
l
le
avec un ob
jet pesant.


(
Joke
(Energy is very valuable so it’s measured in Joules)
)

-

Introduction de l’ampoule. L’ampoule dépense l’énergie en tournant
(en émettant de la lum
ière)
(L’ampoule est chaude car elle bouge)

-

Pratique passer les Coulombs

-

Introduction de l’am
pèremètre
(branché en série)

Cette personne
compte le montant de Coulomb qui passe à un point. L’enseignante
décide la longueur d’une seconde.

-

Introduction du voltmètre (branché en parallèle)

Cette personne se
promène avec son «

mètre

» de 1 Volt pour
mesurer
le potentiel
d’énergie (Volt = l’énergie que le Coulomb reçoit)

-

Introduction de l’interrupteur
(démontrer la différence entre un circuit
ouvert et un circuit fermé). L’interrupteur peut être placé n’importe où
dans le circuit.

-

Démonstration d’un
court
-
circuit (Attention

: lâche le fil si c’est
inconfortable, lorsque les fils sont connectés à la pile, il y une
étincelle)