ELECTRICITE : Les circuits électriques (suite) et l'exemple des installations électriques domestiques

Question posée aux élèves : "Comment allumer deux ampoules en même temps?"

Réponses attendues des élèves : montages en série ou dérivation (hypothèses à vérifier)

La trace écrite peut être du type : 

" Les circuits électriques

I - Montage dérivation/série

Un montage en série se compose d'un générateur et d'une ou plusieurs ampoules reliées entre elles par des fils (rappels de CE2). 

Schéma circuit en série.

Lors de cette expérience, nous avons constaté que la seconde ampoule brillait moins que la première. 

Un montage en dérivation (ou en parallèle) se compose d'un générateur et de plusieurs ampoules reliées par des fils faisant des "noeuds".

Schéma circuit en dérivation.

Lors de cette expérience, nous avons observé que les deux ampoules brillaient de la même façon. 

Pourquoi la seconde ampoule brille-t-elle plus fort en dérivation? Dans un circuit en dérivation, la tension électrique ("puissance du courant") se divise de la même manière dans chaque bras du circuit. Tandis que dans un circuit en série, la tension est normale pour la première ampoule et diminuée pour la seconde."

Par groupe de 4, les élèves effectuent des montages en série avec une DEL où le courant doit traverser une solution d’eau salée, le corps humain, l’eau et l’huile. Chaque élève a un rôle bien particulier (scribe, ingénieur...). Les solutions sont préparées en amont par le PE puis distribuées aux élèves lors de l'expérimentation.

Schématisation des circuits et observations sur la feuille jaune.

Interprétation après la mise en commun des résultats de tous les groupes.

Question posée aux élèves : "Comment dessiner simplement un circuit électrique?"

Réponses attendues : idées farfelues ou bonnes réponses (symboles)

Question posée aux élèves : « Quelle est la différence entre une pile et une prise de secteur? »

Réponses attendues : "La prise est plus puissante ! Elle délivre plus de courant ! Différence de danger (électrocution vs picotements)"

"III - L'exemple d'une installation électrique domestique

Dans notre maison, le fournisseur d’électricité s’appelle le secteur. Les prises de la maison lui sont toutes reliées. Le secteur délivre plus de courant qu’une pile mais est aussi plus dangereux.

Question posée aux élèves : « Comment prévenir les dangers des installations électriques

"Pour nous protéger des surcharges de courant dans notre installation électrique, il existe les fusibles et les disjoncteurs. Un fusible est un fil permettant la coupure du courant lorsqu’il devient trop fort. Un disjoncteur est un interrupteur permettant de couper le courant si son intensité devient trop élevée. 

L'expérience de la paille de fer mime le fonctionnement d'un fusible.

Schématisation de l'expérience."

Question posée aux élèves : « Comment prévenir les dangers des installations électriques ? »

Distribution d'un polycopié ou écriture d'un texte décrivant les conseils et conduites à suivre d'un accident par exemple.