Electricité

Electricité
Electricité .......................................................................................................................... 3
Mon scooter est en panne .............................................................................................. 4
1 Récapitulation................................................................................................................. 7
des symboles................................................................................................................................................7
des propriétés des circuits électriques .........................................................................................................7
Exercice........................................................................................................................................................8
2 Les accidents dus à l’électricité.................................................................................... 9
DÉFINITION .................................................................................................................................................9
GENERALITES ............................................................................................................................................9
PHYSIOPATHOLOGIE ..............................................................................................................................10
Questions sur le texte :...............................................................................................................................10
3 220Volts, haute tension, signification......................................................................... 10
Où ces indications figurent-elles ? .............................................................................................................10
Et dans un fil, le courant passe…...............................................................................................................11
Un homme très fort est capable de porter 100 000 objets d’un gramme ou 1 seul objet de 100kg. .........12
4 Mesure de la tension .................................................................................................... 12
Le multimètre..............................................................................................................................................14
Le multimètre utilisé en voltmètre...............................................................................................................15
Additivité des tensions................................................................................................................................15
5 Mesure de l’intensité du courant................................................................................. 17
A quoi sert cette mesure ? .........................................................................................................................17
Comment faut-il faire pour la mesurer ?.....................................................................................................17
Le multimètre utilisé en ampèremètre........................................................................................................19
Conservation de l’intensité .........................................................................................................................19
6 Tension – Courant : utilisation .................................................................................... 20
Exercice pratique 1.....................................................................................................................................20
Exercice pratique 2.....................................................................................................................................21
........................................................................................................................................ 22
7 Document : Schéma électrique Suzuki B1200 ........................................................... 23
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Mon scooter est en panne
Voici quelques extraits de dialogues trouvés dans les forum de discussion sur la mécanique SCOOTER.
1
http://www.forum-auto.com/scooters-125cm3/Mobylettes/sujet36.htm
Question :Bonjour, j'ai un scooter « Next Generation » et je n'arrive pas à le faire
démarrer au démarreur. Il marche parfaitement au kick, mais c'est tout!J'ai changé
la batterie, elle marche très bien pendant 1 jour et puis après plus rien: je suis de
nouveau obligé de l'allumer avec le kick. J'aurais besoin de votre aide
rapidement...Merci d'avance et à bientôt.
Réponse :Regarde si ton alternateur fonctionne normalement, sinon
c'est peut être la batterie qui est entrain de rendre l'âme !
2
http://www.forum-auto.com/scooters-125cm3/Mobylettes/sujet35.htm
une question simple: Ou se trouve un alternateur sur un scooter booster? Répondez moi c'est urgent!
MERCI
Réponse :Il n'y a pas d'alternateur sur un scooter c'est un volant magnétique! Le volant
magnétique produit lui-même l’énergie électrique nécessaire à l’allumage de la bougie
alors que l’alternateur recharge la batterie. Ensuite, cette énergie est utilisée.
3
http://www.forum-auto.com/scooters-125cm3/section29/sujet256025.htm
Question :Problème de démarrage 125 GN
Appel à toutes les bonnes volontés qui s'y connaîtraient un peu mieux
que moi sur la question. Le décor: une 125 GN de 1997 qui n'a pas
tourné depuis 6 mois environ. Changement et recharge de la batterie.
Contact, le démarreur sonne haut et clair, mouline, mouline, mouline
....... Bref, les compressions sont présentes à la sorties du pot. La bougie
fournie bien une étincelle (mais pas forcément une seule, c'est plutôt un
faisceau de petites étincelles autour du noyau). L'essence coule bien
dans la durit d'entrée du carburateur. Après 2-3 minutes de démarreur,
la bougie semble sèche, comme si l’essence n’arrivait pas jusque là.
Réponse : si elle a pas tourné depuis longtemps, tu as peut être un dépôt qui s'est formé
dans la cuve du carburateur.
Quelques jours plus tard …..
Aller hop, petit résumé pour donner des nouvelles.
J’ai démonté le carburateur, cuve et haut de membrane. Il était rempli de bon "miel" signe de l'évaporation
de l'essence qui a laissé des dépôts partout. Selon les conseils d’un mécanicien, j’ai laissé tremper le tout
pendant une semaine dans du SP95 pour préparer le nettoyage. Donc, ce week-end, sortie du bain et
nettoyage de la bête au produit de nettoyage en bombe. L'aiguille est propre, le pointeau décrassé, l'entrée
du gicleur principal aussi. Celui de ralenti semble aussi débouché. Remontage du tout, installation sur la
bécane, un coup de démarreur, et … c’est parti.
4
http://forums.moto-station.com/showthread.php?t=12374
Question : quel est le moyen infaillible pour détecter si la batterie ou
l'alternateur est mort?
J'ai un petit souci de ce côté car ma moto a calé à un feu, j'ai pu
redémarrer une première fois après 15 minutes de repos, puis elle s’est
de nouveau arrêtée, cela faisait comme une panne d'essence, un
moteur qui broute, qui avale de l'air...et qui s'arrête.
Bref j'ai pu redémarrer deux fois en me faisant pousser. J'arrivais à
rouler si je me maintenais à environ 6000 tours/mn mais à chaque fois
que je ralentissais le moteur s'arrêtait de nouveau. Je veux savoir
exactement quel est l'organe qui est en défaut.
Pour info j'ai rechargé la batterie, la bécane tourne comme une
horloge.... donc ça vient de là.
Réponse : avec un alternateur HS, tu vides petit à petit la batterie, au bout d'un moment le
moteur broute, l'intensité lumineuse des phares baisse puis plus rien. Si tu recharges la
batterie, ça repart nickel pour un tour.
Avec une batterie vide et un alternateur OK, tant que le moteur tourne au dessus d'un
certain régime, l'alternateur suffit pour alimenter le circuit électrique, ça fonctionne. Si tu
descends au ralenti, par contre, le moteur cale et les voyants s'éteignent.
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Si la batterie est totalement vide, tu ne peux même pas redémarrer à la poussette car
l'alternateur ne produit pas assez de courant à un régime trop faible. La seule solution est
alors des câbles et une autre batterie…Bonne chance!
Quelques accessoires de moto ou de scooter
5
Distribution : JMV
Concept
Modèle : Kawasaki
ZX-9R (02)
Phare H4 rond
Diamètre optique
180mm
diamètre phare
complet 200mm
CONTACTEUR
BOOSTER 2003
[CB3] 45.00EUR
gts.gapi.fr/
demarreurTNT buxy,
speedfight 45,00 EUR
www.cyclomototuning.com/
Batterie moto 12V /
11Ah YB10L-B2
En équivalence pour
PIAGGIO 125 X9
www.pilesbatteries.co
http://bike-stunt.com/images/image1_2temps.jpg
Les parties importantes d’une moto :
1
a
b
6
c
3
4
6
d
5
e
2
7
1-phare
2-feu arrière
3-reservoir d’essence
4-cylindre qui porte la bougie
5-démarreur
6-alternateur ou volant magnétique
7-batterie
a-durit qui amène l’essence au carburateur.
b-air : l’air et l’essence se mélangent dans une
pièce appelée carburateur puis entrent dans le
cylindre où ils vont exploser
d- à travers un système non représenté, la
batterie alimente en électricité une « bougie »
chargée de faire exploser le mélange « airessence »
Questions sur le texte
1-Est-ce que la panne décrite dans le document 1 est la même que celle du document 3 ? Recopie les
passages importants qui justifient ta réponse.
2-(document 3) Le mélange air-essence se forme dans le carburateur, la bougie le fait exploser dans le
cylindre en produisant quoi ? Grâce à quelle énergie ? Dans le schéma ci-dessus, quel repère porte la flèche
qui symbolise ce transfert d’énergie ?
3-Dans le document 3, on parle d’un gicleur qui a été débouché. A ton avis, à quoi peut servir cette pièce ?
4-(document 2) Quel est le rôle d’un alternateur sur une moto ? Que symbolise la flèche ( c ) dans le
document 6 ?
5-(document 6) Quel est le rôle de la batterie dans une moto ?
6-(document 4) Peut-on rouler avec un alternateur défaillant ? Avec une batterie défaillante ?
7-Que symbolise la flèche ( e ) ?
8-représente un schéma électrique qui pourrait être celui d’une moto.
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1 Récapitulation
1.1 des symboles
Elément
Symbole
Interrupteur
Fil de connexion
Ampoule
Moteur
Diode
DEL
Pile, générateur
1.2 des propriétés des circuits électriques
Le courant électrique n’existe que si le circuit est ………………………….
Continu
discontinu
ouvert
fermé
Le courant électrique a un sens : il part …………………………………
Il existe des dipôles insensibles au sens du courant :
…
…
Il existe des dipôles qui fonctionnent différemment suivant le sens du courant
…
…
Il existe des dipôles qui ne fonctionnent que si le courant arrive dans un sens précis
Fonctionne
Ne fonctionne pas
fonctionne
Ne fonctionne pas
Quand je mets deux dipôles dans une boucle simple, ils ………..………………………… que si ils étaient
seuls dans cette boucle parce que le courant est freiné 2 fois.
Schéma :
Quand je mets deux dipôles en dérivation, ils ………………………………………………que si il n’y en avait
qu’un seul parce que dans chaque boucle simple, le courant ………..……………………….
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Schéma :
Dans une boucle simple, l’ordre des dipôles n’est pas important
Circuit pile, moteur
Circuit à fonctionnement Circuit pile diode lampe
interrupteur
identique
Circuit à fonctionnement
identique
Quand je court-circuite un générateur, le courant électrique n’est plus ………………. Il circule tellement fort
que
La laine de fer s’est …......................
Si le générateur est une batterie, elle peut …………………………..
Dans toutes les installations électriques, il y a un fusible qui brûle pour éviter ……………
1.3 Exercice
Voici le schéma de l’installation électrique de l’appartement du président de la république.
Coffret
électrique
220V
Attention
Danger de
mort
Prise de
courant
Interrupteur
et moteur de
l’ascenseur
qui va à la
cave
M
Interrupteur
et lampe du
bureau
Interrupteur
et lampe de
la chambre
du président
Guirlande de Noël
1-les lampes de la guirlande de noël sont elles montées en boucle simple ou en dérivation ?..........................
2-les autres lampes et le moteur sont ils montés en boucle simple ou en dérivation ?......................................
3-Le président branche la guirlande dans la prise de courant. Une de ses ampoules est grillée, les autres
ampoules brillent elles ? Pourquoi ?
……………………………………………………………………………
4-Le président appuie seulement sur l’interrupteur de la lampe du bureau, repasse en rouge la boucle simple
qui est activée.
5- A cet instant, le fusible grille parce que la lampe du bureau est défaillante. Le président veut prendre
l’ascenseur pour aller à la cave chercher une nouvelle lampe. Est-ce que c’est possible ? Pour expliquer,
traces en bleu la boucle simple qui passe par le moteur d’ascenseur et écris une phrase
…………………
6- Pour ne plus que cela arrive, le président téléphone à un électricien. L’électricien veut mettre un fusible
qui ne protège que le circuit de la lampe du bureau. Dessine le.
………………….
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2 Les accidents dus à l’électricité
http://www.stethonet.org/fmc/electroc.htm
Voici un texte écrit par le DR Bernard-Alex GAÜZERE du Service de Réanimation,
SAMU 974, CHD - 97405 Saint-Denis Réunion en Mars 1998.
2.1 DÉFINITION
- Electrisation : désigne les différents problèmes dus au passage du courant
électrique à travers le corps humain.
- Electrocution : désigne la mort consécutive à l'électrisation.
- 200 décès/an en France (électrocutions)
- Plusieurs milliers de blessures invalidantes
- 1/2 accidents du travail, 1/2 accidents domestiques
2.2 GENERALITES
2.1 Accidents en basse tension : 220-380 Volts (réseau électrique des locaux
habitation, commerces)
- victimes : enfants et bricoleurs
- danger de la salle de bain (Claude François)
2.2 Accidents à haute tension : personnels EDF, ouvriers des centrales, plus
rarement jeux d'adolescents escaladant les pylônes EDF, contacts avec les rails du
métro (3ème rail), accidents de Delta plane, voleurs de conducteurs en cuivre dans les transformateurs.
2.3 Électricité naturelle
2.3.1 Animaux : le Gymnote, poisson électrique à syncope des nageurs et noyade
2.3.2 Foudre : en quelques millièmes de seconde, un éclair décharge un courant de
10 000 à 25 000 ampères sous une tension de 10 à 100 millions de volts. Cela
provoque 10 à 20 décès/an en France : promeneurs, ouvriers sur les toits, usage du
téléphone par temps d'orage….
2.3 PHYSIOPATHOLOGIE
Les effets
Asphyxie par contractures musculaires : le courant passant par la cage
thoracique tétanise les muscles respiratoires. Cette tétanisation s’arrête dès que la personne est séparée du
fil électrique.
Arrêt circulatoire ou fibrillation ventriculaire. Le courant traverse le cœur.
Troubles de conscience. Un courant de 2 ampères inhibe les structures
nerveuses (contact avec la tête) : coma … qui peut être retardé de quelques heures.
Brûlure par flash et arc électrique : le courant ne traverse pas le corps, brûlure
des parties découvertes (main, visage) car la température atteinte avoisine 2500 °C.
Soulignons la gravité du coup d'arc oculaire qui peut entraîner une cataracte différée de
quelques mois: d'où la nécessité d'une déclaration initiale d'accident du travail.
Brûlures électrique : le courant traverse le corps et brûle ce qu’il traverse.
2.4 Questions sur le texte :
Qui a écrit ce texte, quelle est sa profession ?
...............................
Quelle est la différence entre « électrisation » et « électrocution » ?
………………
Donne un exemple de victime d’accident en basse tension :
………………
Donne un exemple de victime d’accident en haute tension :
……………….
Donne un exemple de victime d’accident dû à l’électricité naturelle
………………..
Pourquoi faut il TOUJOURS consulter un médecin immédiatement après une
électrisation ?
……................
Quelle précaution faut-il toujours prendre quand on bricole l’électricité à la maison ?
……………….
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3 220Volts, haute tension, signification
3.1 Où ces indications figurent-elles ?
Dans le texte précédent relève les différentes expressions qui contiennent cette idée
Parle t-on des risques dus à l’utilisation des piles 4,5V ?.........
Parle t-on des risques encourus par les mécaniciens d’automobile ou de scooter qui manipulent des
batteries 12V ?..........
3.2 Et dans un fil, le courant passe…
Quelque chose bouge dans le fil. Ce qui bouge, cela s’appelle « les électrons ».
Les électrons sont des « grains de matière » très très petits. Si on observait un morceau de fil électrique
avec une loupe ultra puissante, on pourrait distinguer sa constitution, comme celle d’un bloc de ciment. Des
grains très petits de différentes sortes. L’une d’elles s’appelle « les électrons ».
-30
-18
Caractéristiques de l’électron : son poids (10 kg), sa taille(10 m), et … il est électrifié.
Si une chose bouge, c’est qu’elle a de l’énergie. Quand je connecte les deux côtés d’un fil à une pile ou à
une batterie, ses électrons reçoivent de l’énergie du générateur et, si ils le peuvent, progressent dans le
circuit. (pourquoi ne pourraient-ils pas ? un certain nombre d’entre
http://r.peyre.free.fr/marchedenoel/10.htm
eux a besoin de plus d’énergie pour se mettre dans ce mouvement.
Ceux là restent dans la même zone et gênent le passage comme les
gens au marché).
Les électrons progressent globalement tous dans le même sens. La
preuve est que les petits moteurs du laboratoire tournent dans un
sens si je les branche dans un sens et dans l’autre si j’inverse les
connexions. Si les électrons allaient dans le sens qu’ils voulaient, le
moteur irait tantôt à gauche, tantôt à droite, de façon aléatoire.
Propriété du circuit électrique : quand je relie les
deux côtés d’un morceau de fil
électrique l’un à l’autre par un
C
B
circuit conducteur qui contient un
générateur, une partie de ses
électrons se déplace dans le
A
circuit. Ils sont remplacés par ceux
de la partie voisine qui font de
même. Le générateur fournit les
électrons à la fraction de circuit qui lui est immédiatement
Les électrons progressent à
connectée et l’énergie à l’ensemble du circuit.
Ex : la partie gauche de C est reliée à sa partie droite par l’intermédiaire de
- un morceau de fil
- la pile
- un morceau de fil
- la lampe
- un morceau de fil
Dans le circuit il y a la pile, donc il y aura du courant dans la partie C. Idem
pour les parties A et D. Ce n’est pas vrai pour la partie B.
une vitesse de quelques
centimètres par seconde dans
le fil. Comment peux tu
prouver que, à l'instant
même où on branche le
générateur, en tout point du fil
des électrons commencent leur
progression ?
Que se passe t-il si je coupe le fil ? ……………………………………
Remarque : à l’intérieur de la pile, un courant électrique circule aussi. Il
n’est pas constitué de mouvement d’électrons mais par celui d’ions (cours
ème
de 3 ).
Remarque : la vague d’énergie qui
les touche se déplace quasi à la
vitesse de la lumière, cela explique
qu’ils se mettent tous en route en
même temps.
Richard Francony-Collège de Sillingy(74) ---------------------------------------------------------------------------------- elec_4eme.doc Page 8
D
3.3 Un homme très fort est capable de porter 100 000 objets d’un
gramme ou 1 seul objet de 100kg.
Pour les circuits électriques, c’est identique. Il y a des circuits faciles à parcourir ou des circuits difficiles à
parcourir.
Le même générateur peut mettre en circulation 100 000 électrons par seconde dans un circuit facile
(exemple : simple bout de fil électrique) ou alors 1 électron par seconde dans un circuit difficile (ex : lampe).
Cette caractéristique du générateur s’appelle sa tension. Elle s’exprime en Volt. Unité : V. Symbole U
Définition : la tension d’un générateur électrique indique sa capacité à faire circuler
du courant dans un circuit. Elle s’exprime en Volt, unité V, symbole U
Comme tu sais, on peut fabriquer des générateurs électriques de plusieurs valeurs (4,5V 12V 220V).
Connecter un moteur sur une tension plus forte, (12V au lieu de 4,5V par exemple) met en mouvement plus
rapide les particules électrifiées (les électrons), le moteur développera plus de force.
Le courant électrique dépend donc de la tension du générateur et de la composition du circuit
parcouru. C’est un résultat
Quand je touche une pile de 4,5V, la tension est faible, un faible courant me traverse, je ne sens rien.
Quand je touche le 220V à une prise de courant, la tension est forte, un fort courant électrique me brûle
l’intérieur du corps. La tension limite de sécurité est 25V.
Comme il y a d’autres particules qui sont électrifiées, pour parler du courant, on utilise le mot général
« intensité ». L’intensité du courant s’exprime en Ampère. Unité : A. Dans un fil, elle est proportionnelle au
nombre d’électrons qui l’ont traversé pendant une seconde.
Propriété du fil électrique : dans un fil électrique, l’intensité du courant est
proportionnelle au nombre d’électrons qui l’ont traversé en une seconde. L’intensité
s’exprime en Ampère, unité A, symbole I
4 Mesure de la tension
Pour mesurer la tension d’un générateur, on utilise un voltmètre que l’on connecte aux bornes du
générateur.
Pour savoir comment se répartit la tension fournie par le générateur en fonction des dipôles, on connecte le
voltmètre aux bornes des dipôles.
Un fil
Parcours facile
très peu de tension (non mesurable).
Une lampe
Parcours difficile
tension importante
2
1
3
Propriété n°1 de la tension: Il
peut y avoir une tension entre
deux bornes sans que rien ne
soit connecté, cela signifie
que le générateur est
prêt à fonctionner.
Propriété n°2 de la tension : il peut y avoir une tension nulle (non mesurable parce
que très faible) entre deux bornes d’un circuit connecté, cela signifie que le circuit
est très facile à parcourir pour les électrons. (appareil n°2)
Page 9-elec_4eme.doc---------------------------------------------------------------------------------- Richard Francony-Collège de Sillingy(74)
4.1 Le multimètre
Je ne fais JAMAIS
d’expérience avec le
secteur 220V, sa tension
est 10 fois plus élevée
que la tension limite de
sécurité !!!
Voici deux multimètres de marques différentes.
Le gros bouton rond s’appelle le sélecteur de calibre.
Le symbole
signifie que l’on s’intéresse aux Volts ou aux Ampères fournis par des piles, des batteries.
Le symbole
signifie que l’on s’intéresse aux Volts ou aux Ampères fournis par le secteur 220V, réservé
aux électriciens confirmés.
Le symbole Ω est le symbole de l‘Ohm. L’Ohm est une caractéristique d’un circuit électrique qui sera
étudiée dans les classes suivantes. Exemple : dans le cas d’un fusible en bon état qui laisse parfaitement
passer le courant, l’Ohmmètre indique 0. Les autres symboles hFE, KHz, CX, sont destinés aux
électroniciens professionnels. Les photos nous renseignent sur les mesures que peuvent faire ces appareils.
Le symbole V représente les ………….. qui sont les unités de la ……………
Le symbole A représente les ………….. qui sont les unités de ……………….
Que représente mA ?...........................
D’après les photos, les multimètres ci-dessus peuvent effectuer des mesures de combien de types
différents ? Complète ma liste sur ton cahier (sans tenir compte des mesures hFE, KHz, CX) en
représentant les symboles (unité mesurée entourée d’un cercle ex :
)
Richard Francony-Collège de Sillingy(74) ---------------------------------------------------------------------------------- elec_4eme.doc Page 10
Chaque appareil nécessite en général 2 bornes pour qu’il soit connecté. Ajoute les bornes à tes symboles,
une en haut, une en bas.
Pour économiser de la place et de l’argent, on décide de réunir toutes les bornes du bas. La borne
commune à tous les appareils s’appelle COM
Relie sur ton schéma cette borne unique en bas et met une étiquette COM. Essaie en reliant d’autres
bornes, de t’arranger pour que ton appareil n’ait que 4 bornes au total, en conformité avec les photos.
Remarque : tu ne dessines pas le schéma réel du multimètre mais tu t’en approches un peu.
4.2 Le multimètre utilisé en voltmètre
Choisis la position du sélecteur de calibre pour pouvoir mesurer la
tension d’une pile de 4,5V. Sur ton cahier, représente le voltmètre
sommairement puis trace les connexions que tu placeras pour mesurer
la tension de la pile.
Ex :
V=
VΩ
1000
200
20
2
COM
mA
10A
Connecte la pile à ton voltmètre. Qu’indique le voltmètre.
Calibre 2V=
Calibre 20V=
Calibre 200V=
Calibre 1000V=
INTERDIT
Pourquoi le calibre 2V= est-il interdit ? (pense à une balance prévue
pour 2kg sur laquelle tu places un sac de 4,5kg de farine)……………..
Pourquoi le fabricant a-t-il mis plusieurs calibres ?………………………
Inverse les connexions de la pile, que se passe t-il ?……………..
Ecris une règle générale qui précise le fonctionnement du signe - du multimètre en citant sa borne COM et
la borne <plus> ou la borne <moins> de la pile……………
4.3 Additivité des tensions
Réalise ce montage. Interrupteur ouvert, mesure la tension
entre les points A et B notée UAC0………………
B
A
verte
ferme l’interrupteur puis mesure successivement les
tensions
Entre les points A et B
Notée UAB
Valeur :…
Entre les points B et C
Notée UBC
Valeur :…
Entre les points A et C
Notée UAC
Valeur :…
rouge
C
Recopie tes 4 mesures au tableau de la classe.
Représente le schéma sur ton cahier avec en plus les 3 voltmètres et leurs connexions.
En regardant bien l’ensemble des mesures effectuées dans la classe, quelle relation y a-til toujours entre les valeurs UAB , UBC , UAC trouvées par chaque groupe ?......................
Compare UAC et UAC0 , en valeur UAC ………. UAC0
et
en ordre de grandeur UAC…………..UAC0
Donne une explication simple en pensant à la canne du pécheur qui fait toujours
le même angle avec le sol à sa base ………………………..
Page 11-elec_4eme.doc---------------------------------------------------------------------------------- Richard Francony-Collège de Sillingy(74)
5 Mesure de l’intensité du courant
Rappel de la propriété du fil électrique : dans un fil électrique, l’intensité du courant
est proportionnelle au nombre d’électrons qui l’ont traversé en une seconde.
5.1 A quoi sert cette mesure ?
Rappel : Cite la définition de la tension puis dis à quoi peut servir de mesurer la tension dans le cas de la
batterie de scooter ……………………..
La batterie de scooter a une autre caractéristique : sa capacité, elle indique combien
d’ampères elle peut fournir avant d’être déchargée. Souviens toi de l’exemple de batterie
donné pendant l’étude du scooter :
Batterie moto 12V / 11Ah YB10L-B2
En équivalence pour PIAGGIO 125 X9
www.pilesbatteries.com/
Dans ce texte, tu reconnais l’information 12V qui signifie la tension de la batterie. L’information
suivante 11Ah dit que si la batterie fournit 11ampères pendant 1heure, elle est complètement
déchargée (ou 5,5ampères pendant 2 heures).
5.2 Comment faut-il faire pour la mesurer ?
1-prendre une potion magique qui nous rétrécit.
2-se placer à l’intérieur du fil
3-prendre un chronomètre
4-déclencher le chronomètre pour une durée d’une
seconde
5-compter les électrons
qui passent
devant nous
pendant
une
seconde
précisément.
6-Et ce n’est pas terminé, l’intensité est proportionnelle au nombre d’électrons comptés, il faut donc
multiplier le résultat par un coefficient trouvé par les chercheurs physiciens (comme si, au lieu de compter le
poids total des avions dans le ciel, je comptais seulement les avions, il me reste à multiplier le résultat par
……………………………).
Méthode plus rapide : couper le fil et brancher l’ampèremètre dans le circuit comme un compteur à eau
pour que les électrons traversent le compteur.
L’ampèremètre indique
directement le bon résultat
Et si je coupe le fil a un autre endroit, est-ce que le parcours total est différent ?
Est-ce que la difficulté du circuit sera différente ?
Place l’ampèremètre à l’endroit où tu as coupé le fil, compare l’intensité du courant dans les deux
expériences ?
Richard Francony-Collège de Sillingy(74) ---------------------------------------------------------------------------------- elec_4eme.doc Page 12
5.3 Le multimètre utilisé en ampèremètre
mA
200
20
2
VΩ
COM
mA
10A
Le problème avec l’intensité, c’est que
c’est un résultat. DONC, généralement,
on ne la connaît pas d’avance.
Au hasard, si je commence par le
calibre 2mA qu’est-ce que je risque ?
……………..
Au hasard, si je commence par le
calibre 200mA est-ce que c’est plus
risqué ?...................
La bonne méthode est d’évaluer le courant par le calibre 10A car les circuits
que l’on étudie au collège consomment moins de 10A.
Si on y est autorisé, on peut mettre 200mA.
Si on y est autorisé, on peut mettre 20mA.
Si on y est autorisé, on peut mettre 2mA.
Et si on se trompe, un fusible protège l’appareil, il faut aller en acheter un autre ce qui nous retarde
fortement dans le travail.
Sur ton cahier, recopie le dessin avec la bonne position du sélecteur, termine le branchement pour le
premier essai d’évaluation. Effectue le branchement. Quelle valeur indique l’appareil ?............
Es tu autorisé à passer au calibre 200mA ?...........
Si oui, recopie le dessin avec le branchement 200mA et la bonne position du sélecteur. Effectue le
branchement. Quelle valeur indique l’appareil ?..............
Es tu autorisé à passer au calibre 20mA ?..........
Si oui, recommence le travail ci-dessus.
5.4 Conservation de l’intensité
Schéma du scooter : le cadre métallique permet au circuit de se fermer et d’être continu.
Ton travail est de mesurer successivement l’intensité aux points A, B puis C.
Effectue le en représentant sur ton cahier le schéma avec les 3 ampèremètres.
Indique le protocole que tu suis :
A
Si une mesure ne t’autorise pas à changer de calibre, tu mets
croix dans la case et TU NE FAIS PAS LA MESURE suivante !
Calibre 10A 200mA 20mA 2mA
IA
IB
IC
Note tes résultats au tableau de la classe.
En regardant bien l’ensemble des mesures effectuées dans la
classe, quelle relation y a-t-il toujours entre les valeurs IA , IB ,
trouvées par chaque groupe ?......................
B
une
C
IC
Justifie ce résultat ……………
Ecris une loi générale de l’intensité dans un circuit…………..
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6 Tension – Courant : utilisation
6.1 Exercice pratique 1
Souviens toi du texte sur les motos en panne. Un motard a répondu cette phrase à l’internaute :« avec un
alternateur HS, tu vides petit à petit la batterie, au bout d'un moment le moteur broute, l'intensité
lumineuse des phares baisse puis plus rien. Si tu recharges la batterie, ça repart nickel pour un
tour ».
Tu as une batterie de 11Ah parfaitement rechargée. Ton alternateur est HS (hors service), il ne recharge
plus la batterie. Le moteur consomme très peu d’énergie pour l’allumage des bougies, tu peux le négliger.
Tu as prévu une balade avec tes amis de 120km. Tu devras allumer tes feux avant et arrière, et quand tu
freineras, le feu de STOP arrière s’allumera.
1-Dessine un schéma électrique comprenant la batterie, l’interrupteur commun aux feux avant et
arrière et ces deux feux, l’interrupteur de STOP et l’ampoule de STOP.
2-Place un seul fusible qui protège l’ensemble de ce circuit d’éclairage et signalisation.
3-L’ampoule avant est une ampoule 12V - 2A ; l’ampoule arrière est une ampoule 12V – 0,5A ;
l’ampoule de STOP est une ampoule 12V – 1A.
3-0) Rappelle la loi générale de conservation de l’intensité.
3-1) Calcule la valeur I1 de l’intensité fournit la batterie quand tu roules sans freiner.
3-2) Calcule la valeur I2 de l’intensité totale fournie par la batterie quand tu freines.
3-3) Tu sais que la batterie peut fournir 11 ampères pendant une heure. Combien de temps
maximum peut durer ton trajet avant la panne de batterie, si tu ne freines jamais ?
(pleine campagne)
3-4) Combien de temps maximum peut durer ton trajet avant la panne de batterie, si tu
freines en permanence (embouteillage)?
3-5) Nous voulons savoir combien de temps peut durer ton trajet en ville si tu freines la
moitié du temps.
Si tu n’as pas appris
3-5-1 : appelle x la durée totale du trajet
à factoriser, je te
3-5-2 : comment s’écrit la moitié de la durée trajet en utilisant x ? .........
laisse le choix entre
3-5-3 : complète cette expression pour qu’elle représente notre
ces 3 réponses :
problème :
2h40mn ; 3h40mn ;
4h40mn.
½ x x …. + ½ x x …..= 11
Choisis une
3-5-4 : factorise l’expression
réponse, dis
3-5-5 : calcule la valeur de x ………………
pourquoi tu la
3-5-6 : quelle est la réponse à notre problème ? ………………………….
choisis et vérifie que
3-6) A quelle vitesse minimum devras-tu rouler si ton trajet de 120km est à la
ton choix est bon.
campagne ?
4-Tu as décidé de changer ton feu de stop arrière (montage de gauche) par des DEL haute
luminosité (montage de droite) qui consomment beaucoup moins d’énergie. Leur constructeur
annonce que si on mesure la tension comme ci-dessous, on trouve 2,1V. Elles demandent 50mA
pour fonctionner.
4-0) Rappelle la loi générale d’addition des tensions.
4-1) Si la batterie fait 12V, combien de DEL dois-tu brancher ? ……………
4-2) Est-ce que ton résultat est un nombre entier ? Combien reste t-il de tension disponible ?
4-3) Pour fermer la boucle afin que le courant passe, tu dois donc ajouter un petit résistor,
comme sur les maquettes de TP. Il est là pour adapter la tension des différents
éléments.
V
4-4) Dessine le schéma du montage que tu réalises.
4-5) Quelle est l’intensité du courant fourni par la batterie dans ton montage ? Quelle
économie fais-tu ?.............
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6.2 Exercice pratique 2
1- Un électricien m’a dit « Dans une maison, tous les appareils sont prévus pour fonctionner en 220V, ils
sont donc tous montés en dérivation ». Explique la remarque de cette personne en dessinant un schéma qui
contient le coffret électrique de ton appartement, le moteur du lave-linge, la lampe du salon et un ordinateur
(quand tu ne connais pas un symbole, tu représentes un rectangle avec 2 fils et tu inscris son nom à
l’intérieur).
2-Pour installer la sono, mon ordinateur et l’éclairage dans ma chambre, j’ai besoin de 6 prises alors que je
n’en ai qu’une seule dans mon mur. Pour cela, j’ai acheté des triplites.
Combien ai-je acheté de triplites ?
3-Leur fabricant annonce qu’elles résistent à un courant de 6 ampères maximum.
Je branche une lampe de bureau de 60 watts qui demande 0,25 ampère ; ma lampe de chevet de 40 watts
qui demande 0,17 ampère ; ma sono qui demande 1 ampère ; mon ordinateur qui demande 0,5 ampère et
le ventilateur qui demande 0,14 ampère.
Fais un dessin rapide de l’installation électrique en complétant le mien :
lampe
Pour chaque triplite, vérifie qu’il n’y a pas de danger en calculant la valeur de l’intensité qui passe dans cette
broche.
ème
Tout va bien, tout fonctionne en même temps. Il est midi, j’éteins les lumières et je branche sur le 6
emplacement disponible le fer à repasser qui demande 4,1 ampères. Je repasse ma chemise et pars au
travail.
Il est 22h, je vais donner un petit coup de fer à repasser sur une nouvelle chemise pour le lendemain. Au
moment où je le branche, c’est l’incendie dans ma chambre. Peux tu expliquer ce qui s’est passé ?
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7 Document : Schéma électrique Suzuki B1200
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