le sens du courant electrique - Pierron

Niveau 5 èmePhysique – ChimieFiche professeur 1/4LE SENS DU COURANT ELECTRIQUEProgrammeB - Le courant électriqueEXEMPLES D’ACTIVITES CONTENUS-NOTIONS COMPETENCESSens conventionnel du courant. Citer le sens conventionnel ducourant.Utilisation d’une diode ou d’unmoteur pour mettre en évidencel’existence d’un sens du courant ou,pour la diode, imposer une absencede courant.Pré requis de l’élèveo L’élève sait réaliser un circuit électrique simple sur une platine à partir de son schéma,o L’élève sait représenter par un schéma un circuit électrique simple,o Il sait reconnaître une boucle de courant.Mots-clefso Couranto Circuito Boucleo Schémao Générateuro Moteuro DELo Diodeo Sens du couranto Lampeo Résistanceo Interrupteuro Filo Ouverto FerméListe de matérielPoste élèveRéférenceo Une alimentation à 6 tensions continues 01983o Un ensemble Sécucontact collège 10234o Un moteur électrique sur cavalier 10251o Un cordon noir 50 cm 60010o Un cordon rouge 50 cm 60011Remarque : l’alimentation pourra être remplacée par une pile 4,5 V et son support (référence 04263)Remarques, astuceso Il est judicieux de fixer sur l’axe du moteur un petit disque en papier dont on auramarqué en noir un rayon : le sens de rotation du moteur est alors observé ⇒facilement à la fermeture et à l’ouverture du circuit.oATTENTION ! Veiller à ce que les élèves ne réalisent pas de court-circuit s’ils inversent surla platine les fils provenant du générateur. Il est préférable de permuter les fils ou lesconnexions au niveau du générateur.© PIERRON 2006 Le sens du courant électrique (page 1)

Fiche professeur 2/4oATTENTION ! Une diode ou une DEL ne se branche jamais seule aux bornes d’ungénérateur : risque de destruction immédiate. Il faut la protéger par un conducteur ohmiqueou une lampe.Prolongementso C’est l’expérience du physicien et chimiste danois Hans Christian Oersted en 1820 qui permit demontrer que le courant électrique possède un sens : une aiguille aimantée placée au voisinage d’un filparcouru par un courant est déviée ; le sens de la déviation s’inverse lorsque les bornes du générateursont inversées.o Très rapidement, cette expérience fut interprétée par l’illustre physicien et mathématicien françaisAndré-Marie Ampère. Ampère inventa d’ailleurs le mot « courant électrique » et définitarbitrairement le sens du courant électrique en 1820o Rappelons toutefois que la notion « d’électricité positive et négative » avait été introduite par un autregrand savant et homme d’état américain : Benjamin Franklin.Compétences qu’il est possible d’évaluerExpérimentales - Accepter le rôle dévolu à chaque membre du groupe- Ordonner le matériel sur la table- Réaliser le circuit n°1- Réaliser le circuit n°2- Réaliser le circuit n°3- Ranger le matérielThéoriques - Ecrire la conclusion de l’activité 1- Ecrire la conclusion de l’activité 2- Schématiser le circuit n° 3© PIERRON 2006 Le sens du courant électrique (page 2)

Nom :Prénom :Classe :Date :Physique – ChimieFiche professeur 3/4LE SENS DU COURANT ELECTRIQUEObjectifs : - Découvrir que le courant électrique possède un sens ;- Constater que le sens de rotation d’un moteur dépend du sens du courant électrique ;- Savoir qu’une diode possède un sens passant.Activité 1 : La rotation d’un moteurVous avez sans doute déjà vu ou utilisé des petites voitures radiocommandées que l’on peut faire avancerou reculer. Comment ces mouvements sont-ils possibles ? C’est ce que vous allez découvrir.1. Sur la platine de câblage, réaliser le circuit schématisé ci-contre.(circuit n°1)2. Fermer le circuit.Observer le sens de rotation du moteur.Entourer ci-dessous le schéma qui correspond à ce que vous venezd’observer.Circuit n° 13. Ouvrir le circuit puis inverser le sens de branchement du générateur(ici une pile) en permutant les bornes + et - .Fermer à nouveau le circuit.Observer une nouvelle fois le sens de rotation du moteur et entourerci-contre le schéma qui représente cette nouvelle observation.4. Que remarque-t-on ?Lorsqu’on inverse les connexions du générateur, le moteur tourne en sens inverse.Compléter la phrase suivante :Lorsqu’on inverse les bornes + et - du générateur dans un circuit comportant un moteur, le sens de rotationdu moteur s’inverse.5. Expliquer comment il est possible de faire avancer ou reculer la voiture télécommandée évoquéeprécédemment.C’est un petit moteur qui fait déplacer la voiture. Lorsque celle-ci avance par exemple, il suffit deprovoquer l’inversion des connexions aux bornes du générateur pour qu’elle recule, et vice-versa.Le courant électrique possède un sens.EN CONCLUSION :Il circule dans le circuit de la borne + du générateur vers la borne – : c’est le sensconventionnel du courant.Le sens conventionnel du courant est représenté sur les schémas par des flèches.© PIERRON 2006 Le sens du courant électrique (page 3)

Fiche professeur 4/4Activité 2 : Brancher correctement une DEL1. Que signifie l’abréviation DEL ?DEL veut dire « diode électroluminescente ».2. Réaliser le circuit à la fois schématisé et photographié ci-contreen respectant le sens de branchement de la DEL. (circuit n° 2)3. Fermer le circuit.Ce circuit forme-t-il une boucle de courant ? Pourquoi ? oui, caron a un parcours fermé constitué d’éléments conducteurs.Circuit n° 24. Ouvrir le circuit puis retourner la DEL.Fermer à nouveau le circuit.Que peut-on constater ?La DEL ne brille plus. Le courant électrique ne circule plus.Ce circuit forme-t-il une boucle de courant ? Pourquoi ? non,car la DEL jouant le rôle d’un interrupteur ouvert, le parcoursn’est plus fermé !5. Que peut-on conclure de cette expérience ?La DEL ne peut être traversée par le courant que dans un seulsens.EN CONCLUSION :Une diode électroluminescente possède un sens passant qu’il faut respecter : elle ne laisse passer lecourant électrique que dans un seul sens. Dans son sens passant, elle se comporte comme un interrupteurfermé et dans son sens non passant comme un interrupteur ouvert.Activité 3 : Une diode non électroluminescenteIl existe des diodes non électroluminescentes dont le symbole est :Ces diodes possèdent également un sens passant.Un circuit électrique en série comporte un générateur, un interrupteur, unediode, une lampe et des fils conducteurs.1. Représenter dans le cadre ci-contre le schéma de ce circuit fermé etindiquer par des flèches le sens conventionnel du courant qui ycircule. (circuit n°3)2. Réaliser ce circuit.3. Suivant son sens de branchement, vérifier comme précédemment etgrâce à la lampe, que la diode utilisée possède un sens passant.Circuit n° 3On remarquera que le sens passant de la diode est celui schématisé par le sens de la flèche de sonsymbole : ce sens est donné par l’anneau « argenté » dessiné sur la diode.sens passant© PIERRON 2006 Le sens du courant électrique (page 4)