Circuit électrique – Cours – 5ème – Physique – Chimie – Collège
- Qu’est-ce qu’un circuit électrique ?
- Comment réaliser un montage permettant de faire fonctionner une lampe ?
- I. Définitions
Circuit électrique : ensemble de fils et de composés électriques parcourus par un courant électrique.
Dipôle : composé électrique qui comporte deux bornes, une borne d’entrée et une borne de sortie.
Le générateur : composé qui peut fournir de l’énergie électrique. La pile, le générateur et la photodiode sont des générateurs.Récepteur : composé qui peut recevoir de l’énergie électrique. Une lampe ou encore un moteur sont des récepteurs.
II. Composés électriques de bases
Il est important de parler et d’écrire tout de la même façon pour se comprendre rapidement.
Partant de cette affirmation, les physiciens ont développé un langage universel dans le domaine des représentations des schémas électriques.
En effet, les appareils électriques (ou dipôles) ont tous un symbole normalisé qui leur est associé. Ce symbole est fourni par famille d’objets, par exemple : Les piles, les lampes…
Symbole : Est un dessin simplifié à l’extrême et qui n’utilise que des figures géométriques simples (dans le cas de l’électricité).
Normalisé : vient de norme terme générique désignant un ensemble de spécifications décrivant un objet, En gros c’est un système adopté par tout le monde.
III. Circuits électriques
- 1. Circuit Générateur-Lampe
Nous allons construire un circuit comprenant un générateur et une lampe afin de l’allumer. Le générateur, comme la pile, possède une borne + et une borne -.
On commence le circuit en branchant un fil à la borne + du générateur puis on le connecte à l’entrée de la lampe. On branche ensuite un fil à la sortie de la lampe et on le connecte à la borne – du générateur. La lampe s’allume lorsque tous les fils sont branchés.
Pour allumer la lampe, il faut nécessairement une pile ou un générateur qui délivre un courant électrique sinon, la lampe ne s’allume pas.
- 2. Circuit Générateur-Interrupteur-Lampe
Nous allons maintenant construire le même circuit en y ajoutant un interrupteur. Cela nous amènera à faire la différence entre un circuit ouvert et un circuit fermé.
Pour cela, on connecte la borne + du générateur à l’entrée de l’interrupteur, on relie la sortie de l’interrupteur à la lampe puis on termine le circuit comme précédemment.
Lorsque l’interrupteur est ouvert, le courant électrique provenant de la borne + du générateur ne peut pas passer et la lampe ne s’allume pas. On dit que le circuit est ouvert. Lorsque l’interrupteur est fermé, le courant électrique peut passer et la lampe s’allume. On dit que le circuit est fermé.
Remarque : le fait de mettre l’interrupteur après la lampe ne change rien.
VI. Le court-circuit
Reprenons l’exemple du circuit électrique générateur-lampe et plaçons un fil qui va de l’entrée de la lampe à la sortie de la lampe.
On constate que la lampe ne s’allume plus. Le courant électrique, s’il a le choix, prend le chemin le plus facile, c’est à dire sans aucun obstacle. Sur le montage, le courant, prenant la voie la plus facile, ne passe pas par la lampe et donc cette dernière ne s’allume pas. On dit que la lampe est court-circuitée.
Plaçons maintenant une deuxième lampe et court-circuitons la première. Que va-t-il se passer?
La lampe qui est court-circuitée ne s’allume plus. L’énergie électrique qui n’est plus utilisée par la première lampe va être utilisée par la deuxième : elle va donc briller plus fort.
Quel est le danger du court-circuit ?
Lorsque les bornes de la pile sont reliées par des fils de connexion on dit que la pile est court-circuitée. Le courant est très intense. Sa circulation provoque l’échauffement de la paille de fer puis sa combustion.
Ceci est très dangereux, et peut provoquer des incendies dans les habitations.
Remarque : des dispositifs de sécurité sont utilisés pour éviter un court-circuit comme le fusible. Quand l’intensité du courant devient trop importante, le fusible fond et transforme le circuit initialement fermé en circuit ouvert (même principe que le montage précédent si on assimile le fusible à la limaille de fer) et donc le circuit ne fonctionne plus.
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