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Ceci est un extrait de cela ( Programme de physique - chimie - Classe de quatrième. Ministère de l'Éducation nationale. Direction générale de l'enseignement scolaire) dans lequel il est dit "que ce qui relève du « socle » apparaît en caractères droits, et ce qui est du programme sans appartenir au « socle », est écrit en italique " ...

B - Les lois du courant continu

 

B1 - Intensité et tension

Connaissances
Capacités
Exemples d'activités
Intensité et tension : deux grandeurs électriques issues de la mesure
Quelles grandeurs électriques peut-on mesurer dans un circuit ?
L’intensité d’un courant électrique se mesure avec un ampèremètre branché en série.
Unité d’intensité : l’ampère
Symbole normalisé de l'ampèremètre.

Brancher un multimètre utilisé en ampèremètre et mesurer une intensité.
Schématiser le circuit et le mode de branchement du multimètre pour mesurer une intensité positive.

 

Prévision du comportement qualitatif de circuits comportant des dipôles en série et en dérivation, ouverts ou fermés.
Mesure d’une intensité avec un multimètre numérique, avec un capteur éventuellement.

La tension électrique aux bornes d'un dipôle se mesure avec un voltmètre branché en dérivation à ses
bornes.
Unité de tension : le volt.
Symbole normalisé du voltmètre.


Notion de branche et de noeud.

 


Il peut y avoir une tension entre deux points entre lesquels ne passe aucun courant ; un dipôle peut être parcouru par un courant sans tension notable entre
ses bornes.

Brancher un multimètre utilisé en voltmètre et mesurer une tension.
Schématiser le circuit et le mode de branchement du multimètre pour mesurer une tension positive.


Repérer sur un schéma ou sur un circuit les différentes branches (principale et dérivées) et les noeuds éventuels.


Identifier les bornes d'une pile, mettre en évidence la tension entre ses bornes en circuit ouvert.

 

Mesure d’une tension avec un multimètre numérique, avec un capteur éventuellement.
Présentation des règles d'utilisation d'un multimètre pour réaliser des mesures de tension et d'intensité.

 

 

 

 

 

 

Lois d’unicité de l'intensité en courant continu dans un circuit série et d’additivité de l’intensité dans un circuit comportant des dérivations.

Vérifier l'unicité de l'intensité en courant continu dans un circuit série et l’additivité de l’intensité dans un circuit comportant des dérivations.

 

Mise en évidence expérimentale des lois concernant l'intensité :
- unicité dans un circuit en boucle simple ;
- additivité pour un circuit omportant des dérivations.

Lois d’additivité des tensions dans un circuit série et d’égalité des tensions aux bornes de deux dipôles en dérivation.

 

Vérifier l'additivité de la tension dans un circuit série.

 

 

Mise en évidence expérimentale des lois concernant la tension :
- égalité des tensions aux bornes de deux dipôles en dérivation ;
- additivité des tensions le long d'un circuit série.

Le comportement d’un circuit série est indépendant de l’ordre des dipôles qui le constituent.
Caractère universel (indépendant de l’objet) des lois précédentes.

 

 

 

 

 
Mise en évidence expérimentale du fait que si l'on change l'ordre des éléments d'un circuit en boucle
simple, on ne change aucune des valeurs des grandeurs (tension aux bornes et intensité) qui les
concernent.
De même, mise en évidence expérimentale du fait qu'en changeant le circuit, par exemple en rajoutant
une lampe en série, les valeurs des grandeurs changent mais les lois demeurent.

Pour fonctionner normalement, un dipôle doit être adapté au générateur utilisé.
Intensité et tension ominales
Surtension et sous-tension.

 

Prévoir le fonctionnement d’une lampe connaissant sa tension nominale et la tension du générateur branché à ses bornes.
Interpréter en termes de tension ou d’intensité l’éclat d’une lampe dont on connait les valeurs nominales.

Choix, dans un assortiment de lampes, de celles que l'on peut alimenter avec une pile donnée.

 

 

[Thème : Sécurité ; Pensée statistique]
[Technologie : environnement et énergie]
[Mathématiques : notation scientifique, ordre de grandeur ; organisation et gestion de données]
[Histoire des sciences : les travaux d’Ampère ; les travaux de Volta]

 

 

 

B2 - Un dipôle : la résistance

Connaissances
Capacités
Exemples d'activités
La " résistance"
Quelle est l’influence d’une « résistance » dans un circuit électrique série ?
Pour un générateur donné, dans un circuit électrique série :
. l’intensité du courant électrique dépend de la valeur de la « résistance » ;
. plus la « résistance » est grande, plus l’intensité du courant électrique est petite ;
. l’intensité du courant ne dépend pas de la place de la « résistance ».
L’ohm (Ω) est l’unité de résistance électrique du SI.

Observer expérimentalement l’influence de la résistance électrique sur la valeur de l’intensité du courant électrique.
Utiliser un multimètre en ohmmètre.

 

À partir d’un questionnement, aboutir à la mesure de l’intensité d’un courant électrique traversant des « résistances » différentes alimentées par un même
générateur dans un circuit série.
Utilisation d’un multimètre en ohmmètre.

Le générateur fournit de l’énergie à la résistance qui
la transfère essentiellement à l’extérieur sous forme de chaleur (transfert thermique).

 

 

 

Recherche documentaire sur les appareils électriques domestiques chauffants (radiateur, grille-pain, sèche cheveux, fer à repasser…).
Comportement du filament d’une lampe à incandescence soumis à différentes tensions.

 

[Mathématiques : notation scientifique, ordre de grandeur]
[Thème : Énergie]

Connaissances
Capacités
Exemples d'activités
La loi d'Ohm
Comment varie l’intensité du courant électrique dans une « résistance » quand on augmente la tension électrique à ses
bornes ?

Énoncé de la loi d’Ohm et relation la traduisant en précisant les unités.
Un dipôle ohmique satisfait à la loi d’Ohm ; il est caractérisé par une grandeur appelée résistance
électrique.

 


Sécurité : coupe-circuit.

Schématiser puis réaliser un montage permettant d’aboutir à la caractéristique d’un dipôle ohmique.
Présenter les résultats des mesures sous forme de tableau.
Tracer et exploiter la caractéristique d’un dipôle
ohmique.
Utiliser la loi d’Ohm pour déterminer l’intensité du courant dans une « résistance » connaissant sa valeur et celle de la tension appliquée à ses bornes.

 

Construction point par point de la caractéristique d’une « résistance ».
Construction à l’aide d’un tableur-grapheur de la caractéristique d’une « résistance » [B2i]
Acquisition de cette même caractéristique à l’ordinateur.
[Mathématiques : grandeur produit]
[Technologie : Énergie et environnement]
[Thème : Sécurité]

Date de création : 14/08/2008 @ 00:58
Dernière modification : 22/08/2009 @ 22:30
Catégorie : Electricité
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