Circuits électriques

• Le générateur fournit l’énergie électrique : la pile a deux bornes, la borne + et la borne −.
• Les récepteurs reçoivent cette énergie et la convertissent : la lampe éclaire, le moteur tourne, le buzzer sonne, la DEL (diode électroluminescente) éclaire.
• Les fils de connexion (cuivre gainé de plastique) relient les composants. L’interrupteur permet d’ouvrir ou de fermer le circuit.
• Le courant ne circule que si la boucle est ininterrompue d’une borne de la pile à l’autre : c’est un circuit fermé. Une seule coupure (interrupteur ouvert, fil débranché, ampoule grillée) et le circuit est ouvert : plus aucun courant ne circule, nulle part dans la boucle.

• Chaque composant a un symbole : la pile (un grand trait fin, la borne +, et un petit trait épais, la borne −) ; la lampe (un cercle barré d’une croix) ; le moteur (un cercle marqué M) ; la DEL (un triangle contre un trait, avec deux petites flèches qui sortent) ; l’interrupteur ouvert (un trait levé) ou fermé (un trait couché) ; les fils (des traits droits).
• On dessine les fils à la règle, en formant un rectangle : un schéma n’est pas un dessin réaliste, mais il se lit par tout le monde, dans tous les pays.

• Dans une boucle, le courant n’est pas « consommé » par la première lampe : deux lampes identiques placées dans la même boucle brillent exactement pareil, qu’elles soient près de la borne + ou près de la borne −.
• L’ordre des composants ne change rien : on peut intervertir la lampe, le moteur et l’interrupteur, le circuit fonctionne de la même façon. L’interrupteur commande toute la boucle, quelle que soit sa place.
• Ce qui change l’éclat, c’est le nombre de récepteurs : avec deux lampes au lieu d’une dans la même boucle, chacune brille moins.

• Une DEL ne laisse passer le courant que dans un seul sens, le sens passant. Branchée à l’envers, elle est bloquante : elle reste éteinte et, comme elle coupe la boucle, tout le circuit s’arrête.
• Si l’on inverse les bornes de la pile, une lampe brille pareil, un moteur tourne dans l’autre sens, une DEL passe de « passante » à « bloquante » (ou l’inverse).
• En classe, une DEL est toujours protégée par une petite résistance (souvent cachée dans son support), sinon elle risque d’être détruite.

• Un conducteur laisse passer le courant : tous les métaux (cuivre, fer, aluminium, or), mais aussi le graphite (mine de crayon), l’eau salée, le corps humain. L’eau du robinet conduit faiblement.
• Un isolant ne le laisse pas passer : plastique, verre, bois sec, caoutchouc, papier sec, air.
• Test de conductivité : on place l’objet entre deux pinces dans une boucle pile + lampe. Si la lampe s’allume, il est conducteur. Avant de conclure « isolant », on vérifie que la lampe s’allume quand on relie les pinces directement (témoin). Un conducteur faible (eau du robinet) peut ne pas allumer une lampe, mais allumer une DEL, plus sensible.

Ferme l’interrupteur K (bouton ou clic sur le schéma), puis retourne la DEL et court-circuite L2. Observe les points bleus : ils représentent le courant. Ils avancent à la même vitesse partout et ne disparaissent jamais dans une lampe.

• Un fil branché directement aux deux bornes d’un composant le court-circuite : le courant passe par le fil plutôt que par le composant.
• Court-circuit d’une lampe : elle s’éteint, mais la boucle reste fermée par le fil ; les autres récepteurs fonctionnent et brillent davantage, car il y a un récepteur de moins dans la boucle.
• Court-circuit du générateur : les bornes de la pile sont reliées par un simple fil, plus aucun récepteur ne limite le courant. Tous les récepteurs s’éteignent, la pile et les fils chauffent : risque de brûlure et d’incendie. C’est un danger.

• Une pile de 1,5 V, 4,5 V ou 9 V est sans danger au toucher. Une prise de courant délivre 230 V : un contact peut provoquer une électrocution, parfois mortelle.
• Eau et électricité ne font pas bon ménage : mains mouillées, appareil près du bain, flaque sous une prise. Ne jamais introduire d’objet métallique dans une prise ou dans un grille-pain branché.
• Ne pas surcharger une multiprise (et ne pas brancher de multiprise sur une autre) ; débrancher en tirant sur la fiche, pas sur le fil ; ne jamais toucher un fil dénudé ou un câble tombé à terre.
• Le fusible ou le disjoncteur du tableau électrique coupe le courant en cas de court-circuit ou de surcharge, avant que les fils ne chauffent trop.