Niveau 5e – Les circuits électriques
Mots clés : électricité, courant électrique, circuit, circuit électrique, circuit ouvert, circuit fermé, dipôle, conducteur, isolant, générateur, récepteur, interrupteur.
Objectifs
- Connaître les différents éléments d’un circuit électrique.
- Connaître les symboles normalisés des dipôles.
- Savoir faire un schéma d’un circuit électrique.
- Connaître le sens du courant, savoir l’indiquer sur un schéma d’un circuit électrique.
- Etre en mesure de vérifier si un matériau est conducteur ou isolant, connaitre des exemples de matériaux isolants et de matériaux conducteurs.
1. Qu’est-ce qu’un courant électrique ?
L’électricité est un phénomène physique lié au déplacement de charges électriques (électrons) dans certains matériaux. Elle peut être utilisée pour produire de la lumière, de la chaleur, ou du mouvement (tourner un moteur, par exemple).
Exemple : la foudre est un phénomène électrique.
2. Circulation du courant électrique
a) Circuit fermé et circuit ouvert
S’il n’y a pas de source d’énergie, il n’y pas de courant électrique. Pour que le courant circule, il faut un circuit fermé. On distingue :
- Un circuit électrique fermé : Le courant passe et le récepteur fonctionne.
- Un circuit électrique ouvert : Le courant ne passe pas et le récepteur ne fonctionne pas.
b) Sens de circulation du courant
En classe de 5e, nous utilisons le courant conventionnel. Par définition, le courant circule de la borne positive (+) vers la borne négative (-) du générateur (pile, batterie).
3. Composition d’un circuit électrique
Un circuit électrique est composé de :
- Une source d’énergie électrique. Exemple : une pile, un générateur ou une batterie.
- Des fils de connexion : ils relient les différents éléments et permettent au courant de circuler.
- Le récepteur : il utilise l’énergie électrique. Exemple : une lampe qui produit de la lumière, un moteur qui produit du mouvement.
- L’interrupteur : il permet d’ouvrir ou de fermer le circuit, donc de contrôler le passage du courant.
Chaque élément est un dipôle qui possède deux bornes. Ces dipôles sont représentés par des symboles normalisés. Cette normalisation est internationale, donc les symboles des dipôles sont valables dans tous les pays.
Nous utilisons ces symboles pour dessiner le schéma d’un circuit électrique.
| Nom du dipôle | Symbole normalisé |
| Pile |  |
| Fil de connexion |  |
| Générateur |  |
| Lampe |  |
| Interrupteur ouvert |  |
| Interrupteur fermé |  |
| Moteur |  |
| Résistance |  |
| DEL (diode électroluminescente) |  |
4. Matériaux conducteurs / Matériaux isolants
Certains matériaux sont conducteurs, d’autres sont isolants. Les matériaux conducteurs laissent passer le courant alors que les matériaux isolants ne laissent pas passer le courant.
Exemples de matériaux conducteurs : Les métaux (cuivre, aluminium, fer, argent, or,..) eau salée, graphite.
Exemples de matériaux isolants : plastique, bois sec, verre, caoutchouc, céramique.
Le corps humain est conducteur.
5. Circuits en série et en dérivation
En électricité, il existe deux types de montages : le montage en série et le montage en dérivation. Pour les distinguer, il suffit d’observer la manière dont les dipôles récepteurs sont disposés dans le circuit.
a) Circuit en série
Dans un circuit en série, tous les éléments sont branchés les uns à la suite des autres. Le courant ne suit qu’un seul chemin et si un récepteur s’arrête, les autres ne fonctionnent plus.
b) Circuit en dérivation (parallèle)
Dans un circuit en dérivation, les récepteurs sont sur des branches différentes. Le courant peut ainsi suivre plusieurs chemins et si un récepteur s’arrête, les autres continuent de fonctionner.
