Sciences
Qu'est-ce qu'un circuit électrique ?
Réponse rapide
Un circuit électrique est une boucle fermée où circule l'électricité. Un circuit simple comprend une pile, des fils et un composant comme une lampe. Si la boucle est ouverte, le courant s'arrête.
En une phrase
Un circuit électrique est une boucle fermée de fils et de composants qui permet à l'électricité de partir d'un générateur, comme une pile, et d'y revenir. Si la boucle est ouverte, le courant ne passe plus.
Explication
Qu'est-ce qu'un circuit électrique ? Explication simple
L'électricité ne circule que s'il existe un chemin complet, sans coupure, un peu comme un circuit de course. S'il manque un morceau de piste, les voitures ne peuvent pas faire le tour. Dans un circuit, les « voitures » sont de minuscules particules chargées appelées électrons, et la pile est ce qui les pousse.
Un circuit simple a besoin de :
- un générateur, comme une pile
- des fils faits d'un conducteur, comme le cuivre
- un récepteur, c'est-à-dire un composant qui utilise l'électricité, comme une lampe, un buzzer ou un moteur
Relie le tout en boucle et la lampe s'allume. Débranche un fil et elle s'éteint.
Circuit ouvert et circuit fermé
Un interrupteur est une coupure que l'on peut ouvrir et fermer.
| Interrupteur | Le circuit est… | Le courant… | La lampe… |
|---|---|---|---|
| fermé | fermé (boucle complète) | passe | s'allume |
| ouvert | ouvert (boucle coupée) | ne passe pas | reste éteinte |
Attention : en électricité, un interrupteur fermé laisse passer le courant. C'est le contraire d'une porte fermée !
Comment fabriquer un circuit simple ?
Étape par étape
- Prépare le matérielUne pile plate de 4,5 V, une petite lampe sur son support et deux fils.
- Relie la pile à la lampeUn fil va d'une borne de la pile à une borne de la lampe.
- Ferme la boucleLe deuxième fil va de l'autre borne de la lampe à l'autre borne de la pile.
- ObserveLa lampe s'allume. Sinon, vérifie chaque connexion et l'état de la lampe.
- Ajoute un interrupteurCoupe la boucle et place l'interrupteur dans la coupure pour allumer et éteindre à volonté.
Circuit en série ou en dérivation ?
Il y a deux façons principales de relier plusieurs composants :
- Circuit en série : tout est dans une seule boucle. Si une lampe grille, toutes s'éteignent. Ajouter des lampes fait briller chacune moins fort.
- Circuit en dérivation (ou en parallèle) : chaque composant a sa propre branche. Si une lampe grille, les autres restent allumées. C'est ainsi que les maisons sont câblées : tu peux éteindre la lampe du salon sans couper le réfrigérateur.
| En série | En dérivation | |
|---|---|---|
| Nombre de boucles | une seule | plusieurs branches |
| Si une lampe grille | toutes s'éteignent | les autres restent allumées |
| Éclat des lampes | plus faible quand on en ajoute | chaque lampe garde son éclat |
| Exemple | certaines guirlandes anciennes | l'installation d'une maison |
Le court-circuit
Si un fil relie directement les deux bornes de la pile, sans passer par la lampe, le courant prend ce chemin facile : c'est un court-circuit. La lampe s'éteint, la pile s'use très vite et les fils peuvent chauffer. Sur le secteur, un court-circuit peut provoquer un incendie, c'est pourquoi les maisons ont des disjoncteurs.
Les symboles normalisés
Les scientifiques dessinent les circuits avec des symboles simples, pour que tout le monde puisse les lire. Un dessin de circuit avec ces symboles s'appelle un schéma électrique. On y trace les fils avec des traits droits, à la règle.
Exemples
| Composant | À quoi il sert | Symbole simplifié |
|---|---|---|
| Pile | pousse le courant | un trait long et un trait court |
| Lampe | donne de la lumière | un cercle avec une croix |
| Interrupteur | ouvre ou ferme le circuit | un trait avec une coupure et un levier |
| Buzzer | fait un son | une forme en demi-cercle |
| Moteur | tourne | un cercle avec un M |
| DEL (diode électroluminescente) | donne de la lumière, dans un seul sens | un triangle avec un trait et deux petites flèches |
Tester des matériaux : place un objet dans la coupure d'un circuit. Si la lampe s'allume, l'objet est un conducteur ; sinon, c'est un isolant. Une clé, une cuillère en métal et du papier d'aluminium allument la lampe ; une gomme, un bouchon en liège et une règle en plastique non. Voir les conducteurs et isolants.
lampe
robot
ventilateur
Erreurs fréquentes
- « L'électricité n'a besoin que d'un fil jusqu'à la lampe. » Il faut une boucle : de la pile, à travers la lampe, puis retour à la pile.
- « Plus il y a de piles, mieux c'est. » Plus de piles font briller davantage les lampes, mais trop de piles peuvent faire griller une lampe.
- « Le courant est consommé par la lampe. » Le courant est le même tout autour d'un circuit en série ; la lampe transforme l'énergie en lumière et en chaleur.
- Brancher une DEL dans n'importe quel sens. Une DEL ne s'allume que dans un sens : si elle reste éteinte, retourne-la.
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Les circuits électriques
Vérifie ce que tu sais avec 4 questions rapides.
Question 1 sur 4
Pourquoi une lampe ne s'allume-t-elle pas si un fil est mal branché ?
S’entraîner
À toi de jouer
Construis un circuit avec une pile, une lampe et deux fils, puis teste quels matériaux ferment la coupure. Ensuite, réponds à ces questions. Les réponses sont juste en dessous.
- Quels éléments faut-il au minimum pour allumer une lampe ?
- L'interrupteur est ouvert : la lampe est-elle allumée ou éteinte ?
- Deux lampes sont montées en série et l'une grille. Que devient l'autre ?
- Pourquoi les maisons sont-elles câblées en dérivation ?
- Qu'est-ce qu'un court-circuit ?
Réponses : 1) Une pile, une lampe et des fils formant une boucle fermée. 2) Éteinte, car le circuit est ouvert. 3) Elle s'éteint aussi, car la boucle est coupée. 4) Pour que chaque appareil fonctionne même si un autre est éteint ou en panne. 5) Un fil qui relie directement les deux bornes de la pile, sans passer par un récepteur.
Activités sur les circuits et la physique
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