4° > Électricité – Chap E2 : La mesure de l’intensité du courant électrique

Sur une nouvelle feuille, créez un chapitre E2 intitulé « La mesure de l’intensité du courant électrique » puis faire l’activité 1.

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Activité à rechercher avant de venir en cours

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Activité 1 : Savoir dessiner les symboles normalisés

Recopiez le tableau ci-dessous (imprimante interdite) puis complétez les cases manquantes avec les schémas normalisés correspondant (utilisez votre livre ou internet)

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Activités qui seront faites en classe

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Utilisez FIREFOX – le navigateur de Mozilla et débloquez-le à la demande

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Activité 2 : L’intensité électrique dans un circuit avec 2 lampes L1 et L2 branchées en série

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1° Schématisation d’un circuit par un dessin

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Voici, ci-dessous, une illustration représentant un circuit comprenant 2 lampes L1 et L2 branchées en série  avec un générateur noté « 2 AMP-DC ».

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2° Définition du branchement en série.

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Noter dans votre cours la définition suivante de dipôles branchés en série

« Des dipôles sont branchés en série lorsqu’ils sont branchés les uns à la suite des autres avec des fils électriques »

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3° Dessiner le schéma électrique correspondant au circuit en utilisant les symboles normalisés.

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Dessinez un schéma électrique correspondant au dessin du circuit électrique ci-dessus (voir 1°). Utilisez les symboles normalisés (voir activité 1).

Attention : Tous les traits doivent être tirés à la règle !

Règle de représentation : Les 4 coins du rectangle dans lequel vous construirez votre schéma doivent restés inoccupés. Aucun appareil ne doit y figurer.

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Activité 3 : Loi d’unicité du débit d’eau dans un circuit hydraulique en série

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1° Mesure le débit d’eau dans un circuit hydraulique

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Un circuit d’eau doit contenir 1 pompe et 1 dispositif dans lesquels l’eau est ralenti. Ces dispositifs présentent une résistance au passage de l’eau. On peut les représenter comme des moulins ou de différentes façons :

Soit comme des goulets d’étranglements

Soit comme des robinets (R1 et R2) plus ou moins ouverts :

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On a choisi le circuit suivant où les dispositifs sont placé en série :

Remarque sur le débit d’eau :

Si vous fermer le courant d’eau en actionnant la pompe ou un des 2 robinets. La circulation du courant est coupée dans tout le circuit.

Il en est de même si vous ralentissez sans le couper complétement le courant dans le circuit. Le débit ralenti partout de la même façon.

 

Conclusion : Dans un circuit d’eau en série, le débit d’eau est le même en tous points du circuit hydraulique

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Cette règle n’est pas à copier mais elle va permettre de comprendre pourquoi il en est de même dans un circuit électrique. Cette propriété va va être appliquée au circuit électrique ci-dessous.

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Activité 4 : Loi d’unicité de l’intensité électrique dans un circuit électrique en série

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Le schéma de montage

Ci-dessous, on propose un circuit électrique comprenant 3 lampes branchées en série

On a représenté les 3 ampèremètres qui peuvent permettre de mesurer simultanément les intensités électriques à l’endroit où ils sont placés dans le circuit. Ces intensités sont notées sur le circuit.

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2. Mesures :

On mesure Ipile = 0,32 A ; IL1 = 0,32 A ; IL2 = 0,32 A .

Que remarquez-vous ?

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3° En déduire la règle générale pour l’intensité dans un circuit en série

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Consigne : Choisir et recopier la bonne proposition parmi celles proposées 

« Dans un montage en série, l’intensité électrique est ……………………………….

  • la même en tous points du circuit en série.
  • différente selon l’endroit où on effectue la mesure de l’intensité.
  • différente avant et après le générateur.

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3° Énoncé de la loi d’unicité de l’intensité pour un circuit en série.

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Noter dans votre cours la loi d’unicité de l’intensité qui s’appliquent dans un circuit ou une branche (=portion de circuit) en série :

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« DANS UNE BRANCHE DE CIRCUIT EN SÉRIE, L’INTENSITÉ DU COURANT ÉLECTRIQUE EST LA MÊME DANS TOUTE LA BRANCHE EN SÉRIE« 

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Activité 4 : La loi des intensités dans un circuit en série puis en dérivation

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1° Répondez aux questions posées, sans prendre de notes au départ, pour faire progressivement défiler toutes les pages proposées dans l’activité informatique ci-dessous. Continuez jusqu’à la fin.

Changer d’opérateur à la souris dans le binôme. Refaites toutes les questions sans prendre de notes.

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2° Recommencez, à deux, le cycle de questions de l’animation informatique

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Répondez aux questions ci-dessous, à deux, en même temps vous faites défilent les pages à l’écran.

Utilisez les passages de texte dans les bulles pour répondre aux questions de cours 1.1 à 3.5 ci-dessous.

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3° Questions de cours :

Recopie entièrement les questions (sauf les parties en italique) et complète les pointillés ou choisi la bonne réponse.

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Q1.1 L’unité de l’intensité du courant électrique est …….

Q1.2 Le nom de l’appareil utilisé pour mesurée l’intensité électrique est …

Q1.3 Le symbole de cet appareil est  ………………………….. (voir activité 1)

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Q2.1 La loi de l’intensité électrique prévoit que toutes les intensités mesurées sont identiques lorsque les dipôles sont branchés en ………….

Q2.2 Recopie la loi d’unicité de l’intensité électrique encadrée ci-dessous :

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A PARTIR DE CETTE QUESTION, LES DIPÔLES NE SONT PLUS BRANCHES EN SÉRIE MAIS EN DÉRIVATION. ON ENCHAINERA DONC AVEC L’ACTIVITÉ SUIVANTE

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Activité 5 : La loi des intensités dans un circuit en dérivation

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Q3.1 Un point de rencontre de plusieurs fils s’appelle …

Q3.2 Un morceau de circuit entre2 nœuds s’appelle ….

Q3.3 Le circuit ci-dessous possède 1 ; 2 ; 3 ; 4 branches. (choisir)

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Q3.4 La loi d’additivité des intensités s’applique dans le cas où le courant se répartie entre plusieurs branches de circuit branchées en…………….

Q3.5 Le point où le courant se rééunissent plusieurs branches s’appelle un ………

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Q3.6 Dans ce cas, l’intensité globale du courant reste la même car il n’y a pas de perte globale. On en déduira la loi suivante (A recopier)

La somme des intensités des courants qui arrivent à un nœud de courant est égale à la somme des ……………………… qui en repartent.

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Activité 6 : EXERCICES sur la loi des intensités dans un circuit en dérivation

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1° Exercice : Voici représenté un nœud de courant. Choisir la bonne réponse

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2° Exercice : Trouver et écrire la relation qui existe entre les intensités

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3° Exercice : Trouver et écrire la relation qui existe entre les intensités

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Rappel de 5ème

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Activité 7 : Notation et représentation du sens du courant électrique.

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1° Rappel

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Rappel : Le sens du courant est imposé par le générateur ou la pile (voir classe de 5ème).

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2° Question : 

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Par laquelle des 2 bornes du générateur le courant sort-il ?

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3° Représenter du sens du courant :

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Reproduit le schéma normalisé ci dessous pour le compléter ensuite.

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Sur ce schéma, représentez le courant électrique qui entre dans l’ampèremètre en dessinant une flèche (orientée dans le sens du courant). Cette flèche  »  » sera dessinée sur le fil électrique (ou juste au dessus du fil électrique)

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4° Repérez et notez la borne d’entrée et la borne de sortie du courant pour l’ampèremètre

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4.1° Sur le symbole normalisé de l’ampèremètre ci-dessus, par quelle borne de l’ampèremètre le courant sort-il de l’ampèremètre ?

4.2° Sur le symbole normalisé de l’ampèremètre ci-dessus, par quelle borne de l’ampèremètre le courant entre-t-il dans l’ampèremètre ?

4.3° (Voir Photo) A quelles bornes réelles de l’appareil (10A , mA ou COM) correspond la borne + indiquée sur le symbole normalisé de l’ampèremètre ci-dessus.

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Pour la suite (et ce sera toujours le cas), les bornes de branchement doivent correspondre aux règles qui ont été inscrites ci-dessus.

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et mieux comprendre l’utilisation des calibres du multimètre

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Pourquoi utiliser des calibres différents pour une même mesure de l’intensité ?

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1° Obtenir la meilleure précision possible pour une mesure

La position mA donne des résultats plus précis (en milliampère) mais elle n’est pas adaptée pour les fortes intensités et le fusible de l’appareil peut alors griller. Attention : Il ne faut donc pas utiliser un trop petit calibre pour une forte intensité.

Si la valeur I2 = 190 mA que vous venez d’obtenir est compatible avec un calibre plus petit, c’est à dire inférieure à la valeur indiquée sur le calibre que vous voulez utiliser…

…c’est à dire ici 200 mA

…dans ce cas, vous pouvez obtenir une mesure plus précise en utilisant ce calibre sans risque pour l’ampèremètre.

Réponse attendue :

C’est actuellement le cas (car 190 mA < 200 mA). On peut donc changer de calibre pour faire la même mesure de I2.

Noter dans votre cours : On obtient finalement I2 = …… mA

Ce qui est une mesure compatible avec la précédente mais beaucoup plus précise.

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2° Règles pour l’utilisation optimale des calibres :

Règle 1 : Dans le doute, pour une première mesure on utilise toujours le calibre le plus grand disponible.

Règle 2 pour un changement de calibre : Lorsque la valeur mesurée est inférieure à la valeur indiquée sur un calibre plus petit, on peut changer de calibre pour obtenir une meilleure précision de la même mesure.

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 Bilan

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 Corrigés

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Des éléments de correction apparaitront ici lorsque le chapitre aura été complété.

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