Les conducteurs et les isolants -1AC- exercices corrigés
⚡Exercice 1 : Définitions essentielles
📚 Termes à définir :
Conducteur électrique
Définition : Matériau qui laisse passer le courant électrique. Les électrons peuvent se déplacer facilement à l’intérieur de ces matériaux.
Exemples : Cuivre, fer, aluminium, argent, or, eau du robinet (contenant des sels minéraux).
Isolant électrique
Définition : Matériau qui ne laisse pas passer le courant électrique. Les électrons sont fortement liés aux atomes et ne peuvent pas se déplacer librement.
Exemples : Plastique, bois, verre, caoutchouc, tissu, air sec, porcelaine.
Dipôle électrique
Définition : Composant électrique qui possède deux bornes (deux points de connexion) pour être branché dans un circuit.
Exemples : Une lampe, une pile, un interrupteur, un moteur. La lampe est un dipôle avec le culot et le plot central comme bornes.
Chaîne conductrice
Définition : Ensemble des éléments conducteurs à l’intérieur d’une lampe qui permettent au courant de traverser le dipôle.
Éléments : Le filament, les deux tiges métalliques, le culot et le plot central.
Filament
Définition : Fil très fin en tungstène situé à l’intérieur de l’ampoule qui s’échauffe et produit de la lumière lorsqu’il est traversé par le courant électrique.
Principe : Le tungstène est un conducteur qui résiste au passage du courant, ce qui provoque son échauffement (incandescence).
Culot
Définition : Partie métallique située à la base de la lampe qui constitue l’une des deux bornes électriques permettant la connexion au circuit.
Caractéristique : Élément conducteur qui assure le contact avec le porte-lampe.
Plot central
Définition : Point de contact métallique situé au centre du culot, constituant la deuxième borne électrique de la lampe.
Particularité : Le plot et le culot sont séparés par une bague isolante en verre noir pour éviter le court-circuit.
Bague isolante
Définition : Anneau en verre noir placé entre le culot et le plot central pour les isoler électriquement l’un de l’autre.
Rôle : Éviter le contact direct entre les deux bornes conductrices de la lampe (rôle d’isolant).
Circuit fermé
Définition : Circuit électrique dans lequel le courant peut circuler car il n’y a pas de coupure et tous les éléments sont correctement connectés.
Conséquence : La lampe brille, le récepteur fonctionne.
Circuit ouvert
Définition : Circuit électrique dans lequel le courant ne peut pas circuler car le chemin est interrompu à un endroit.
Conséquence : La lampe reste éteinte, le récepteur ne fonctionne pas.
❓Exercice 2 : Vrai ou Faux
📝
Affirmations à évaluer :
Le cuivre est un matériau conducteur qui laisse passer le courant électrique.
VRAI
FAUX
Le plastique et le bois sont des isolants électriques, ils ne laissent pas passer le courant.
VRAI
FAUX
L’air sec est un conducteur électrique, c’est pourquoi les éclairs traversent facilement l’atmosphère.
VRAI
FAUX
Le filament d’une lampe à incandescence est un conducteur électrique, généralement en tungstène.
VRAI
FAUX
Le culot et le plot central d’une lampe sont des parties conductrices séparées par une bague isolante en verre noir.
VRAI
FAUX
L’eau distillée (pure) est un excellent conducteur électrique, meilleur que l’eau du robinet.
VRAI
FAUX
Un matériau qui ne laisse pas passer le courant électrique est appelé un isolant électrique.
VRAI
FAUX
Le verre est un matériau conducteur, c’est pourquoi on l’utilise pour fabriquer les ampoules.
VRAI
FAUX
Lorsqu’on place un morceau de cuivre entre les points A et B d’un circuit, la lampe reste éteinte car le cuivre est un isolant.
VRAI
FAUX
La bague isolante en verre noir séparant le culot et le plot central de la lampe permet d’éviter un court-circuit.
VRAI
FAUX
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✏️Exercice 3 : Compléter les phrases à trous
📝 Liste des mots disponibles :
🔤 Phrases à compléter :
Un __________ électrique est un matériau qui laisse passer le courant électrique.
Un __________ électrique est un matériau qui ne laisse pas passer le courant électrique.
Le __________ et le __________ sont deux exemples de matériaux conducteurs.
Le plastique, le bois et le __________ sont des matériaux isolants.
La lampe est un __________ électrique car elle possède deux __________ : le culot et le plot central.
La __________ conductrice d’une lampe à incandescence est composée du filament, des tiges métalliques, du culot et du plot central.
Le __________ d’une lampe est un fil très fin en __________ qui produit de la lumière lorsqu’il est traversé par le courant.
Le __________ et le plot central sont séparés par une __________ __________ en verre noir.
La bague isolante permet d’éviter un __________ entre les deux bornes de la lampe.
Lorsqu’on place un matériau __________ entre les points A et B d’un circuit, la lampe s’éclaire.
Lorsqu’on place un matériau __________ entre les points A et B d’un circuit, la lampe reste éteinte.
Le __________ est un exemple de conducteur électrique utilisé dans les fils de connexion.
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🔬Exercice 4 : Conducteurs ou isolants ?
🎯Consigne :
Coche (x) la bonne réponse pour chaque matériau : est-il conducteur ou isolant ?
Matériaux à identifier :
| Matériau | Fer | Or | Plastique | Verre | Cuivre | Bois |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Conducteur | ⬜ | ⬜ | ⬜ | ⬜ | ⬜ | ⬜ |
| Isolant | ⬜ | ⬜ | ⬜ | ⬜ | ⬜ | ⬜ |
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⚡Exercice 5 :
On considère le montage électrique schématisé ci-contre. Réponds par « vrai » ou « faux » pour chaque affirmation.
🧰 Schéma du montage
📝 Affirmations :
| Affirmation | Vrai | Faux |
|---|---|---|
| a- Aucune lampe ne brille | ⬜ | ⬜ |
| b- Le circuit est ouvert | ⬜ | ⬜ |
| c- La lampe L₁ brille | ⬜ | ⬜ |
| d- Les lampes L₁ et L₂ brillent | ⬜ | ⬜ |
| e- Le circuit est fermé | ⬜ | ⬜ |
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💧Exercice 6 : L’eau est conductrice ou isolante ?
🔬Consigne :
Karim réalise un circuit comportant une pile, l’eau du robinet et un interrupteur fermé.
Il constate que la lampe ne brille pas. Lorsqu’il remplace la lampe par une DEL,
📝 Questions :
Peut-on conclure que l’eau du robinet est isolante ? Justifier.
Parmi les trois affirmations suivantes, laquelle est la plus adaptée ? Justifier.
a- L’eau est isolante.
b- L’eau est conductrice.
c- L’eau est faiblement conductrice.
Justification :
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🔧Exercice 7 : Analyse d’un circuit
🎯Consigne :
Dounia réalise le circuit ci-contre.
📝 Questions :
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🧪Exercice 8 : Test de conductivité
🎯Consigne :
On réalise le montage ci-contre puis on place successivement les objets ci-dessous entre les points A et B :
📝 Questions :
Indiquez l’état de la lampe (allumée/éteinte) dans chaque cas :
| Objet testé | État de la lampe | Conducteur / Isolant |
|---|---|---|
| Gomme | ______ | ______ |
| Agitateur en verre | ______ | ______ |
| Fil en cuivre | ______ | ______ |
| Papier | ______ | ______ |
Quels sont les matériaux isolants ?
Quels sont les matériaux conducteurs ?
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💡Exercice 9 : Composants d’une lampe
1️⃣ Légender la figure suivante :
2️⃣ Déterminer les composants conducteurs et isolants d’une lampe
| Conducteurs | Isolants |
|---|---|
______ ______ ______ ______ | ______ ______ ______ ______ |
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