A
Circuit dérivation
Je dois savoir
Ce qu’est un circuit dérivation
Identifier les branches principales et secondaires
Identifier un court-circuit
Connaître les dangers de l’électricité
I Association de dipôles en dérivation I.1 Définition
Un circuit dérivation comporte au moins un nœud (ici en A) à partir duquel le courant peut
suivre plusieurs chemins (plusieurs boucles).
Exercice : Repasse en deux couleurs différentes chacune des boucles (une boucle comporte toujours le générateur)
I.2 Identification des branches :
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.
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.
Boucle 1 Boucle 2
La DEL est allummée, l’eau du robinet est conductrice !
II Influence du nombre de dipôles en dérivation(voir TP) :
III Que se passe-t-il si une lampe grille ou si on la court-circuite (voir TP)?
III.1 une lampe grille (voir TP)
III.2 Effet d’un court circuit
Que se passe-t-il si on court circuite une lampe ?
Représente en rouge le passage du courant.
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
IV Dangers liés à l’électricité : IV.1 Protection des installations : a) Isolation des fils :
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, 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. Le fonctionnement d’un fusible est similaire.
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.
1 2
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 ou de coupe circuit les fils risquent de prendre feu !!!
Le fusible protège les appareils mais pas les personnes.
IV.2 Protection des personnes :
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 »
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 !)
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.
La prise de terre associée à un disjoncteur différentiel assure la protection des personnes.
Réviser l’électricité de cinquième animation didactique monsieur Fournat
site physique collège (faire la partie animation puis évaluations)
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.
On appelle tension électrique entre deux points A et B la différence d’état électrique entre ces deux points. On la note UAB, elle se mesure en Volt (V) à l’aide d’un voltmètre placé en dérivation aux bornes
d’un dipôle.
VI Utilisation du voltmètre (voir la fiche méthode)
VI.1 Influence du calibre :
Réalisez le circuit suivant et complétez le tableau :
Calibre Lecture Intensité mesurée
1000 V 200 V
20 V 2 V 200 mV
Le meilleur calibre est celui qui affiche la valeur la plus précise
VI.2 Sens de branchement
Animation : multimètre sur http://physiquecollege.free.fr/quatrieme.htm
Pour le circuit précédant inverse le sens de branchement de l’ampèremètre 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 !
VII Mesures de tensions:
VII.1 Tension aux bornes de dipôles isolés : Mesure la tension aux bornes de différents dipôles :
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)
VII.2 Tension aux bornes d’un fil
Interrupteur ouvert : Ufil = Interrupteur fermé : Ufil =
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)
VII.3 Tension aux bornes d’un interrupteur Interrupteur ouvert : U =
Interrupteur fermé : U =
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
VIII Tension électrique en dérivation (voir TP)
V
L
1A B
UAB
V
V
5C04 Circuits dérivation... 1
I Association de dipôles en dérivation ... 1
I.1 Définition ... 1
I.2 Identification des branches : ... 1
II Influence du nombre de dipôles ( en dérivation) ... 2
III Que se passe-t-il si une lampe grille ou si on la court-circuite ? ... 2
III.1 une lampe grille ... 2
III.2 Effet d’un court circuit ... 2
IV Danger liés à l’électricité : ... 2
IV.1 Protection des installations : ... 2
a) Isolation des fils :... 2
b) Utilisation de coupe circuits (fusible ou disjoncteur): ... 2
IV.2 Protection des personnes : ... 3
Date correction cours A faire Pour le
