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LE MONDE CONSTRUIT PAR L’HOMME LES CIRCUITS ELECTRIQUES • • • Au cycle 2 : réalisation d’un circuit électrique simple (pile, ampoule, interrupteur) pour construire des connaissances élémentaires et analyse de quelques pannes pour mettre en relation la pensée logique et les comportements pratiques. Au cycle 3 : dans le cadre d’une réalisation, recherche de solutions techniques. Notions dematériaux conducteurs ou isolants, propriétés des montages en série et en dérivation. Perception du danger, principes élémentaires de sécurité. Les composants d’un circuit élémentaire sont : le générateur (il produit de l’énergie électrique à partir d’une autre forme), le récepteur (il reçoit l’énergie électrique et la transforme en une autre forme d’énergie : lumière, chaleur, mouvement…), les élémentsconducteurs (ils établissent les liaisons électriques) et un interrupteur (il commande le fonctionnement). Certaines particules chargées (électrons libres dans les métaux, ions dans les solutions salines ou acides) peuvent se déplacer si elles sont soumises à une tension électrique. Lorsqu’on ferme un circuit électrique, les électrons libres sont attirés par le pôle + et repoussés par le pôle -. Lesens conventionnel du courant électrique continu est défini du pôle + vers le pôle – à l’extérieur du générateur. L’intensité du courant électrique mesure le débit des charges électriques, c’est-àdire le nombre de charges circulant en un point du circuit par unité de temps. L’unité d’intensité est l’ampère (A). La résistance électrique caractérise l’opposition au passage du courant. Elle dépenddes dimensions du conducteur et de la nature de la substance. L’unité de résistance est l’ohm ( ). La tension électrique est la différence de potentiel électrique aux bornes de la portion de circuit relié au générateur. L’unité de tension électrique est le volt (V). L’intensité (I) dépend de la tension (U) délivrée par le générateur mais aussi des éléments du circuit et de leur résistance (R). Pourun conducteur métallique (ohmique), la relation (loi d’Ohm) est : U = R x I La diode électro-luminescente (del) laisse passer le courant dans un sens mais pas dans l’autre. Elle est plus sensible que l’ampoule et a une fonction de témoin du passage de courant. Dans un circuit en série, plus il y a de composants, plus l’intensité du courant dans le circuit est faible. Sur ce type de circuit, si ondébranche un composant, les autres ne fonctionnent pas car le circuit devient ouvert. Dans un circuit en dérivation, chaque composant est soumis à la tension délivrée par la pile et il fonctionne comme s’il était alimenté seul.
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LES LEVIERS ET BALANCES : EQUILIBRE • Dans le langage courant un levier désigne un objet ayant pour rôle de faciliter le levage d’une charge. Ils’agit en fait d’un principe physique intervenant dans de nombreux systèmes mécaniques de notre environnement quotidien, notamment les balances. Les balances ont pour fonction de mesurer des poids ou des masses. Le poids P d’un objet est la force d’attraction verticale exercée par la Terre sur cet objet. Le poids s’exprime dans l’unité de force : le newton (N). La masse m d’un objet est une grandeurmesurable qui caractérise la quantité de matière qui le constitue. La masse s’exprime en kilogramme (kg). Le poids et la masse sont proportionnels, selon la relation P = m x g où g dépend de la masse de la Terre et de la distance de l’objet au centre de la Terre. A la surface de la Terre, g = 9,81 N.kg La force exercée par l’objet à peser peut : - générer un mouvement de rotation du fléau autourd’un axe dans les balances à levier (balance de Roberval, Trébuchet, balance romaine)
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Audrey – http://13h30.hautetfort.com Si ce document vous a été utile, ou si vous avez des remarques, merci de laisser un commentaire.
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- déformer un ressort en l’étirant ou en le comprimant dans les balances à déformation élastique (balance de ménage, pèse-personne, dynamomètre)...
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LES LEVIERS ET BALANCES : EQUILIBRE • Dans le langage courant un levier désigne un objet ayant pour rôle de faciliter le levage d’une charge. Ils’agit en fait d’un principe physique intervenant dans de nombreux systèmes mécaniques de notre environnement quotidien, notamment les balances. Les balances ont pour fonction de mesurer des poids ou des masses. Le poids P d’un objet est la force d’attraction verticale exercée par la Terre sur cet objet. Le poids s’exprime dans l’unité de force : le newton (N). La masse m d’un objet est une grandeurmesurable qui caractérise la quantité de matière qui le constitue. La masse s’exprime en kilogramme (kg). Le poids et la masse sont proportionnels, selon la relation P = m x g où g dépend de la masse de la Terre et de la distance de l’objet au centre de la Terre. A la surface de la Terre, g = 9,81 N.kg La force exercée par l’objet à peser peut : - générer un mouvement de rotation du fléau autourd’un axe dans les balances à levier (balance de Roberval, Trébuchet, balance romaine)
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