Circuit dérivation

Mr Malfoy

cinquième collège Lamartine Hondschoote

Circuit dérivation

Chapitre C04: circuit dérivation

Je dois savoir (doc0):

 Ce qu’est un circuit dérivation

 Identifier les branches principales et secondaires

Influence du nombre de dipôles en dérivation

 Identifier un court-circuit

 Connaître les dangers de l’électrocution

Objectifs

Un court circuit peut-il être responsable d’un tel incendie?

Objectifs

Comment protéger une installation électrique ?

I association de dipôles en dérivation

Un circuit dérivation comporte au moins un nœud (ici en A) à partir duquel le courant peut suivre plusieurs chemins (plusieurs boucles).

A

Exercice : Repasse en deux couleurs différentes chacune des boucles (une boucle comporte toujours le générateur)

Boucle 1

Boucle 2 I.1) Définition (doc 1 à compléter)

I.2) Identification des branches (doc 2 à compléter)

Exercice : repasse en rouge la branche principale, en vert la branche secondaire avec la lampe L₁,en bleu la branche

secondaire avec la lampe L₂.

Branche principale

Branche secondaire Branche secondaire

Une branche est une portion de circuit comprise entre deux nœuds.

La branche ou se trouve le générateur est la branche principale.

Les autres branches sont les branches secondaires.

I Influence du nombre de dipôles en dérivation (voir TP)

Matériel : une pile plate ou un générateur , trois lampes, un interrupteur  des fils de connexion, des cavaliers, une platine 

Réalise le montage correspondant au premier schéma (sans brancher le générateur)

appel le professeur pour vérifier le montage

Réalise le deuxième montage devant le professeur et observe

Ajoute une troisième lampe en dérivation et observe

II Influence du nombre de dipôles (en dérivation)

observation : les lampes ajoutées en dérivation brillent toutes autant.

Dans un circuit les lampes placées en dérivation brillent de la même intensité.

Rappel : En série si on ajoute des lampes l’intensité des lampes diminue (voir C03).

Que se passe-t-il si on ajoute une puis deux lampes en dérivation ?

animation Mr Fournat (voir l’animation association ch3)

III Que se passe-t-il lorsque la lampe grille

ou lorsqu’on court-circuite un récepteur (voir TP)?

on reprend le circuit précédant. Et on dévisse une lampe

 dévisse une des lampes.

III.1) une lampe grille :

observation : les autres lampes continuent de briller avec la même intensité.

Dans le circuit dérivation si une lampe grille, les autres lampes continuent de briller.

Rappel : En circuit série si une des lampes grille,

les autres cessent de briller (voir Chapitre 3).

III.2) On court-circuite une lampe (voir TP):

Revisse la lampe et branche (durant quelques secondes) un fil aux bornes de cette lampe (voir schéma)

observation : toutes les lampes cessent de briller

Si on court-circuite une lampe sur une branche secondaire toutes les lampes cessent de briller, le

générateur est en court circuit et on risque l’incendie (voir chapitre 3)

Représente en rouge le passage du courant.

Passage du courant

IV Dangers liés à l’électricité : IV.1 Protection des installations :

I.1

a) Isolation des fils (doc3):

Pour éviter tout contact entre deux fils conducteurs, ils sont enrobés de matière plastique isolante

b) Utilisation de coupe circuits (fusible ou disjoncteur):

Dans le circuit précédent (doc4), si on remplace un fil électrique par un morceau de laine de fer, que se passe-t-il en cas de court-circuit ?

Observation : en cas de court

circuit, la laine de fer s’enflamme et le courant cesse de circuler, le circuit est ouvert.

IV Dangers liés à l’électricité (suite):

Un fusible est un fil

métallique fin monté dans un tube en verre ou en

porcelaine, il fond lorsque le courant qui le traverse

devient trop intense. (doc 5)

Dans un circuit électrique, le maillon le plus faible est détruit le premier en cas de court-circuit:

-Si il y a un fusible, il est détruit le premier ce qui ouvre (coupe) le circuit.

-Si il n’y a pas de fusible, les fils risquent de s’enflammer !!!

Le fusible protège les appareils, mais pas les personnes.

IV Dangers liés à l’électricité (suite):

IV.2 Protection des personnes (doc6 et 7):

Une prise de courant normalisée comporte trois bornes -une borne passive dite « le neutre » (1 ou 2 sur le schéma)

- une borne active appelée « la phase » (2 ou 1 sur le schéma).

La position des ces 2 bornes dépend du branchement réalisé par l’électricien !

- une borne apparente « la fiche de terre »

1 2

Les bornes d’une prise de courant peuvent être comparées à celles d’un générateur.

Il peut y avoir électrisation voire électrocution en cas de contact avec :

- La phase et le neutre

-La phase et la terre (par la fiche ou par les pieds !)

La prise de terre associée à un disjoncteur différentiel assure la protection des

personnes.

révision électricité

animation didactique monsieur Fournat

site physique collège (faire la partie animation puis évaluations)

1 2

Pour limiter les risques certains appareils sont munis d’une prise de terre et l’installation domestique est équipée d’un disjoncteur différentiel qui ouvre le circuit dès qu’il

détecte une anomalie.

V) Tension électrique

• Animation : : analogie sur

http://physiquecollege.free.fr/quatrieme.htm

• Voir les animations : analogie hydraulique et le multimètre

Les indications portées sur les piles et sur certains

dipôles (1,5V – 4V – 220V) correspondent à la tension c’est à dire la différence d’état électrique entre les

deux bornes d’un dipôle.

V.1) Définition

Le comte Alessandro Volta (1745-1827) est un physicien italien. On a donné son nom à l’unité de mesure de la tension électrique en raison de ses

travaux sur l'électricité et pour l'invention de la pile électrique.

II) Utilisation du voltmètre (voir la fiche méthode)

Bouton

Marche/arrêt

Sélecteur

Mesure Tension

Borne V Borne COM

1) Influence du calibre:

Réalisez le circuit

suivant et complétez le tableau :

Calibre affichage Intensité mesurée 1000 V

200 V 20 V

2 V 200 mV

Le meilleur calibre est celui qui affiche la valeur la plus précise

V

L1

A

B U_AB

2) Sens de branchement : Animation : multimètre sur

http://physiquecollege.free.fr/quatriem e.htm

Pour le circuit précédant inverse le sens de branchement du voltmètre et observe.

Pour mesurer une Tension, il faut que le courant entre par la borne V et sorte par la

borne COM sinon la valeur affichée est

négative !

III mesures de tension

I.1 Tension aux bornes de dipôles isolés : Mesure la tension aux bornes de différents dipôles et complète le tableau :

Pile fil diode DEL lampe

Tension

(V)

Conclusion : seule la pile a une tension non nulle lorsqu’elle est isolée , il y a une

différence d’état électrique entre ses deux

bornes (différence de hauteur d’eau)

2) Tension aux bornes d’un fil

Réalisez le circuit

suivant et complétez les mesures :

La tension aux bornes d’un fil est nulle

même lorsque le courant circule, il n’y a pas il y a de différence d’état électrique entre

ses deux bornes (différence de hauteur d’eau)

V

Interrupteur ouvert : U

= Interrupteur fermé : U

=

0 Volt 0 Volt

3) Tension aux bornes d’un interrupteur Réalisez le circuit

suivant et complétez les mesures :

La tension aux bornes d’un interrupteur fermé est nulle (c’est la tension aux bornes

d’un fil)

La tension aux bornes d’un interrupteur ouvert est égale à celle du générateur Interrupteur ouvert : U =

Interrupteur fermé : U =

6 Volt 0 Volt

V