Manuel de Sciences Physiques φχ -- classe de cinquième/A savoir

(Mise en forme à poursuivre)

TERMES ET CONVENTIONS :

Les dipôles

Les composants électriques qui possèdent deux bornes sont appelés dipôles.

Exemples : Lampe, moteur, pile plate, interrupteur, ...¦

Lampe à incandescence	Lampes à LEDs	Moteur (schéma)	La pile Leclanché	Un disjoncteur	Des résistances

Il existe deux types de dipôles :

• Les générateurs sont des dipôles qui sont à l'origine du passage du courant électrique.

Exemple : pile plate, dynamo, alternateurs dans les centrales nucléaires et les éoliennes, cellules photovoltaïques ...¦

Un alternateur	Une centrale électrique	Une éolienne	Une ferme de panneaux photovoltaïques

• Les récepteurs : ils reçoivent et utilisent le courant électrique pour fonctionner.

Remarques :

La lampe utilise le courant pour produire de la lumière mais aussi de la chaleur.

Le moteur utilise le courant électrique pour produire un mouvement mais aussi de la chaleur.

La résistance utilise le courant électrique pour produire de la chaleur.

Le circuit électrique

Un circuit électrique simple est constitué de plusieurs dipôles formant une boucle. Ils reliés entre eux par des fils de connexion . Un des dipôles est un générateur. Tous les circuits constitués d'une seule boucle se nomment circuits en série.

Conditions de fonctionnement

Pour qu'il y ait dans le circuit un courant électrique permanent, ce circuit doit comporter un générateur.

L'interrupteur possède deux positions :

• Le circuit est ouvert lorsque l'interrupteur est en position ouverte donc le courant ne circule pas.
• Le circuit est fermé lorsque l'interrupteur est en position fermée donc le courant circule.

NOMENCLATURE ET SCHÉMATISATION

En électricité, plutôt que de faire des dessins imprécis pour chaque élément du circuit électrique, on préfère utiliser la schématisation.

Un schéma est un ensemble de symboles qui sont des représentations simplifiées et normalisées de chaque dipôle.

La représentation schématique d'un circuit électrique est appelée : schéma électrique.

A chaque dipôle est associé un symbole :

RISQUES ET DANGERS DE L'ÉLECTRICITÉ.

Le court-circuit

Un court-circuit se produit lorsqu'on relie avec un même fil de connexion les deux bornes d'un dipôle dans un circuit électrique.

Dans ce cas, on dit que le dipôle est mis en court-circuit.

Attention :

• un court-circuit provoque une très forte augmentation de l'intensité du courant électrique ce qui peut entraîner un incendie par échauffement des conducteurs.
• Un générateur mis en court-circuit est rapidement détruit.

Dans l'installation de la maison, les disjoncteurs divisionnaires protègent les circuits électriques des courts-circuits. Dans les voitures par exemple on utilise des fusibles comme moyen de protection.

Les fusibles sont des fils conducteurs qui vont fondre si le courant devient trop intense.

Lorsque le fusible a fondu ou que le disjoncteur a réagi, le circuit est ouvert, le courant ne circule plus et il n'y a plus de risques d'incendie. Il faut alors trouver le court-circuit et s'assurer de l'avoir réparé puis remplacer le fusible par un neuf ou bien réamorcer le disjoncteur !

La prise de courant

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LE CIRCUIT EN BOUCLE SIMPLE ou CIRCUIT EN SÉRIE

Propriétés

Dans un circuit en boucle simple :

• Les dipôles sont branchés en série. Cela signifie qu’ils sont tous traversés par le même courant.
• L’ordre des dipôles n’a pas d’influence sur le courant dans le circuit.
• Si on ajoute des dipôles récepteurs, le courant dans le circuit devient moins intense.
• Si un dipôle est détruit ou un fil de connexion défectueux, les autres dipôles ne fonctionnent plus.

Sens du courant

Le courant électrique circule dans un sens particulier à l'intérieur du circuit fermé.

Par convention (accord), le courant électrique circule dans un circuit de la borne + du générateur vers sa borne –.

LE CIRCUIT AVEC DÉRIVATIONS

Propriétés

On dit que deux dipôles sont branchés en dérivation lorsque les bornes de l’un sont reliées aux bornes de l’autre par des fils de connexion.

Dans un circuit en simple dérivation :

• Les dipôles sont tous reliés au générateur.
• Lorsqu’un dipôle récepteur est défectueux, les autres continuent de fonctionner.
• Le courant dans le générateur est la somme des courant qui circulent dans les autres branches
• On risque une surintensité ; la surintensité et le cas où la quantité d'électricité passant dans la branche principale est trop grande et l'a fait chauffer faire brûler cela arrive carrément un circuit en dérivation le dipôle générateur fournit la quantité d'électricité nécessaire à chaque branche puis il y a 2 branches dérivés plus la quantité d'électricité dans la branche principale augmente et le courant chaud là où il passe entre parenthèses effet Joule.

Définitions

Dans un circuit électrique :

• On appelle nœud un point du circuit où se rejoignent au moins trois dipôles.
• On appelle branche une portion du circuit comprise entre deux nœuds et contenant au moins un dipôle.
• On appelle branche principale la branche qui contient le générateur.
• Les branches qui ne contiennent que des dipôles récepteurs sont appelées branches dérivées.

-> Joindre un schéma légendé

Le court-circuit

Si les deux bornes d’un dipôle sont reliées par un même fil de connexion, il se produit un court-circuit; le courant ne traverse plus ce dipôle qui ne fonctionne plus. Il est souvent dangereux de réaliser un court-circuit aux bornes d'un générateur.

Les prises de la maison

À la maison, tous les appareils sont branchés en dérivation.

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