Circuits Electriques
Niveau1
Comment faire fonctionner un circuit électrique ?
Nos maisons, nos ordinateurs, nos voitures, nos smartphones, … tous fonctionnent avec des réseaux électriques qui alimentent différents objets.
L’association d’appareils électroniques forme ainsi un circuit électrique.
Pour fonctionner, un circuit doit absolument respecter 2 règles :
- Il y a un appareil fournissant de l’énergie électrique (générateur ou pile)
- Il existe un « chemin » complet permettant au courant de circuler du pôle + au pôle – de la pile (on utilise donc des fils.)
Le courant se déplace alors en partant du pôle + du générateur et suit les fils jusqu’au pôle – du générateur. Le circuit forme une boucle fermée, on dit donc que le circuit est fermé, donc le courant circule.
S’il n’y a pas de chemin possible (fil coupé), la boucle du circuit est ouverte. On dit que circuit est ouvert alors le courant ne peut pas circuler.
Les dipôles
Les appareils électroniques quotidiens ne peuvent fonctionner qu’en étant branchés en deux points. Un dipôle est donc un appareil possédant 2 bornes de branchement.
Il existe 2 types de dipôles :
- Les dipôles générateurs capables de fournir l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement du circuit.
- Les dipôles récepteurs reçoivent l'énergie électrique et l’utilise pour fonctionner.
Au collège, ce sont 8 dipôles qu’il faudra connaitre, il en existe plus bien évidemment !
Cliquer sur les éléments pour les identifier.
Générateur
Pile
Lampe
Moteur
Interrupteur
DEL ou LED
Diode
Resistor ou Conducteur ohmique
Niveau2
La schématisation normalisée
Pour bien représenter un circuit, le plus simple est de le schématiser. Pour simplifier la représentation des dipôles mais aussi pour que le schéma soit compréhensible facilement par tous, les scientifiques ont développé une schématisation normalisée (avec des normes/règles pré-définies)
Ainsi chaque dipôle dispose de son symbole normalisé:
Comment schématiser un circuit électrique ?
Pour la schématisation les règles de bases sont toujours les mêmes (Methodes-Schéma), ensuite on :
- Représente le générateur
- Trace les fils en formant un ou des rectangles.
- Représente au milieu des segments les symboles des dipôles dans le bon ordre. Jamais dans un Angle
Exemple :
Niveau3
Les boucles de courant
Il est possible de brancher différemment les dipôles entre eux, ce qui ne donne pas les mêmes propriétés de fonctionnement.
Pour bien comprendre cela, il faut savoir qu’une boucle de courant correspond à un chemin complet permettant au courant de circuler du pôle + au pôle -.
Par exemple :
2 types de branchement
Ainsi on peut brancher les dipôles de deux manières :
-
Le branchement en série :
Il n’y a qu’un seul fil branché à chaque borne des dipôles.
Le courant doit donc passer par un dipôle puis par le suivant et ainsi de suite.
Lorsqu'un des dipôles est débranché ou grille, l'intégralité de la boucle cesse de fonctionner.
Les dipôles sont branchés en série lorsqu'il sont sur la même boucle
-
Le branchement en dérivation :
Il peut y avoir plusieurs fils branchés aux bornes des dipôles.
Le courant peut donc passer par plusieurs chemins différents et indépendants.
Lorsqu'un des dipôles est débranché ou grille, les autres boucles continuent de fonctionner.
Les dipôles sont branchés en dérivation lorsqu'ils sont sur des boucles différentes
Donc dans un circuit plus complexe, il faut repérer les boucles :
Ici, le moteur est en dérivation avec les lampes (car sur une boucle différente). Si le moteur s'arrête, les lampes peuvent continuer de fonctionner
Tandis que les lampes elles sont en série ensemble (car sur la même boucle ). Si une lampe s'éteint l'autre s'éteint aussi.
Niveau4
Décrire un circuit électrique
Pour les circuits avec des dérivations.
Un noeud est le croisement, une intersection de plusieurs fils électriques. En ce point, le courant se sépare ou se rejoint.
Une branche est une partie de circuit comprise entre deux noeuds avec au moins un dipôle.
On distingue:
- La branche principale qui est la branche du circuit contenant le générateur, elle appartient à toutes les boucles du circuit en dérivation.
- Les autres branches sont appelées branches dérivées ou secondaires.
