Le circuit électrique simple- exercices corrigés
🔌Exercice 1 : Définitions essentielles – Le circuit électrique
📚 Termes à définir :
Circuit électrique
Définition : Ensemble formé par une boucle fermée qui comporte un générateur, un ou plusieurs récepteurs, un interrupteur et des fils de connexion, permettant la circulation du courant électrique.
Exemple : Une pile, une lampe et un interrupteur reliés par des fils forment un circuit électrique simple.
Générateur
Définition : Dipôle qui produit de l’énergie électrique et qui est capable de faire circuler un courant électrique dans un circuit.
Exemples : Une pile, une photopile, une batterie, un panneau solaire.
Récepteur
Définition : Composant électrique qui utilise l’énergie électrique fournie par le générateur pour la convertir en une autre forme d’énergie.
Exemples : Une lampe (convertit en lumière), un moteur (convertit en mouvement), une résistance (convertit en chaleur).
Dipôle électrique
Définition : Composant électrique comportant deux bornes (une entrée et une sortie) pour être connecté dans un circuit.
Exemples : Une pile, une lampe, un interrupteur, une résistance. La plupart des éléments d’un circuit sont des dipôles.
Interrupteur
Définition : Élément de commande du circuit qui fonctionne en deux positions (ouvert/fermé) pour permettre ou empêcher la circulation du courant.
Fonctions : Interrupteur fermé = courant passe (comme un conducteur). Interrupteur ouvert = courant ne passe pas (comme un isolant).
Circuit fermé
Définition : Circuit électrique où le courant peut circuler librement car le chemin est complet et continu entre les bornes du générateur.
Conséquence : La lampe brille, le moteur tourne, les récepteurs fonctionnent normalement.
Circuit ouvert
Définition : Circuit électrique où le courant ne peut pas circuler car le chemin est interrompu à un endroit.
Conséquence : La lampe reste éteinte, le moteur ne tourne pas, les récepteurs ne fonctionnent pas.
Schéma électrique
Définition : Représentation simplifiée d’un circuit électrique utilisant des symboles normalisés pour chaque élément, tracée à la règle.
Règles : Toujours tracer un rectangle, placer les symboles normalisés au milieu des côtés, respecter l’ordre de branchement.
Symbole normalisé
Définition : Dessin conventionnel adopté internationalement pour représenter un composant électrique dans un schéma.
Importance : Permet à tous les électriciens et techniciens de comprendre le même schéma, quelle que soit leur langue.
Photopile
Définition : Type particulier de générateur qui convertit directement l’énergie lumineuse (du soleil) en énergie électrique.
Application : Les panneaux solaires sont constitués de nombreuses photopiles connectées entre elles.
🔧 Résumé des catégories de composants :
📌Mémo rapide :
❓Exercice 2 : Vrai ou Faux – Le circuit électrique
📝 Affirmations à évaluer :
Un circuit électrique peut fonctionner même sans générateur, car les récepteurs produisent leur propre énergie.
Un interrupteur ouvert laisse passer le courant électrique, tandis qu’un interrupteur fermé l’empêche de circuler.
Une photopile est un type de générateur qui convertit l’énergie lumineuse (solaire) en énergie électrique.
Dans un circuit électrique, les fils de connexion ne sont pas nécessaires si les composants sont bien positionnés les uns à côté des autres.
Un dipôle est un composant électrique qui possède obligatoirement trois bornes de connexion.
Dans un circuit fermé, le courant électrique peut circuler librement car le chemin est complet entre les bornes du générateur.
Un récepteur comme une lampe utilise l’énergie électrique pour la convertir uniquement en énergie lumineuse, sans aucune autre transformation.
Dans un schéma électrique, il est obligatoire de dessiner les fils de connexion même si les symboles sont placés correctement dans le rectangle.
Le symbole normalisé d’un interrupteur fermé est le même dans tous les pays, ce qui permet à tous les électriciens de comprendre le même schéma.
Un moteur électrique est un exemple de générateur car il produit de l’énergie mécanique à partir de l’énergie électrique.
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✏️Exercice 3 : Compléter les phrases à trous
📝
Liste des mots disponibles :
récepteur
interrupteur
circuit
fermé
ouvert
symboles
fils
dipôle
photopile
schéma
bornes
🔤
Phrases à compléter :
Un __________ est un composant électrique qui produit l’énergie nécessaire au fonctionnement d’un circuit.
Un __________ est un composant qui utilise l’énergie électrique pour la convertir en une autre forme d’énergie.
Un __________ est un composant électrique qui possède deux __________.
Dans un circuit __________, le courant électrique peut circuler librement entre les bornes du générateur.
Pour représenter un __________ électrique, on utilise des __________ normalisés.
Les __________ de connexion permettent de relier les différents éléments d’un circuit entre eux.
Un __________ est un élément de commande qui fonctionne en deux positions : ouverte et fermée.
Quand un circuit est __________, le courant ne peut plus circuler et les récepteurs ne fonctionnent pas.
Une __________ est un type de générateur qui convertit l’énergie lumineuse en énergie électrique.
Le __________ est la représentation simplifiée d’un circuit utilisant des symboles normalisés.
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🔌Exercice 4 : Identifier des symboles électriques
🎯Consigne :
Es-tu capable de nommer les symboles suivants ? Précise lesquels sont des récepteurs et lesquels sont des générateurs.
Symboles à identifier :
Symbole 1
Symbole 2
Symbole 3
Symbole 4
Tableau de réponse :
| Symbole | Nom du composant | Type (Générateur/Récepteur) | Fonction |
|---|---|---|---|
| Symbole 1 | |||
| Symbole 2 | |||
| Symbole 3 | |||
| Symbole 4 |
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📐Exercice 5 : Schéma électrique
Voici un circuit composé d’une pile, de 3 lampes, et de fils de connexion. Réalise le schéma du circuit. Quel est le nombre de fils de connexion utilisés ?
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🔧Exercice 6 : Complète les dessins
Complète les dessins en représentant le fil qui est nécessaire pour que la lampe brille.
Rappels importants :
- Pour que la lampe brille, le circuit doit être fermé
- Le courant doit pouvoir circuler de la borne + vers la borne – de la pile
- Le chemin doit être continu et sans interruption
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🛠️Exercice 7 : Le petit bricoleur
Compétence : Mettre en œuvre des démarches propres aux sciences
📖Situation :
Majid a reçu une perceuse pour son anniversaire. Il a essayé d’en réaliser le schéma électrique :
Réalise le schéma électrique de la perceuse.
Éléments constitutifs d’une perceuse électrique :
Questions complémentaires :
1. Quel est le rôle de l’interrupteur dans une perceuse ?
2. Pourquoi le moteur est-il considéré comme un récepteur ?
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🔦Exercice 8 : La lampe frontale de ALi
📖Situation :
Les circuits électriques ci-dessous correspondent à la lampe frontale de Ali. Il aimerait pouvoir en commander l’allumage.
Circuits de la lampe frontale :
Questions :
Parmi ces circuits, lequel est un circuit fermé ? Justifie ta réponse.
Circuit A
Circuit B
Quel dipôle Ali doit-il ajouter dans ce circuit pour pouvoir commander l’allumage de sa lampe ?
Une pile supplémentaire
Un interrupteur
Une deuxième lampe
Des fils supplémentaires
À quel endroit doit-il mettre l’interrupteur dans ce circuit ? Justifie ta réponse.
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🌀Exercice 9 : De l’air, de l’air
📖Situation :
Un petit ventilateur est principalement constitué d’un moteur électrique et d’une hélice.
Questions :
Quel dipôle est indispensable pour le faire tourner ?
Un interrupteur
Une pile (générateur)
Une lampe
Des fils de connexion
Quel dipôle est nécessaire pour commander le passage du courant ?
Un moteur
Un interrupteur
Une deuxième pile
Une résistance
Schématise le circuit permettant d’allumer ou d’éteindre un ventilateur de poche.
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🏠Exercice 10 : L’éclairage du cabanon
Karima a demandé à un électricien d’installer dans son cabanon un système d’éclairage autonome comportant deux lampes. L’électricien en a schématisé le circuit et a demandé à son apprenti d’en faire autant pour comparer les deux propositions. L’apprenti craint de s’être trompé. Pourtant, il est félicité par son patron.
Les deux schémas proposés :
Analyse des schémas :
1. Compare les deux schémas. Quelles différences remarques-tu ?
2. Les deux schémas représentent-ils le même circuit électrique ? Justifie ta réponse.
Oui
Non
3. Explique pourquoi l’apprenti a été félicité malgré la différence entre les schémas.
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