Électrisation par frottement, le coutant électrique

Exercice 1

Mots croises

Source d'électricité
GENERATEUR

Elèment qui laisse passer le courant électrique
CONDUCTEUR

Appareil servant à mesurer la tension
VOLTMETRE

Circuit avec plusieurs boucles     
DERIVATION

Dipôle  qui s'allume quand le courant passe.
LAMPE

Grandeur physique qui s'exprime en ampères
INTENSITE

Composant qui ne laisse pas passer le courant   

ISOLANT

Permet de mesurer l'intensité
AMPEREMETRE

Circuit composé d'une seule boucle.  
SERIE

Le circuit doit l'être pour que le courant passe.
FERME

Lampes, moteurs, diode en sont.
RECEPTEURS
       
Composants électriques comportant deux bornes DIPOLES

Composant électrique symbolisé par une croix entourée.LAMPE

Composant qui ferme ou ouvre le circuit.       INTERRUPTEUR

Grandeur physique qui s'exprime en volts.     TENSION

Composant qui ne laisse passer le courant que dans un sens.DIODE

Unité de la tension du courant électrique
VOLT

Se dit d'une branche contenant le générateur     PRINCIPALE

Ensemble de composants électriques constitué d'une suite ininterrompue de dipôles comportant le générateur.
CIRCUIT

Valeur fournie par le constructeur
CLASSE

La plus haute valeur qu'un multimètre peut mesurer
CALIBRE

Mot qui désigne la mort par le passage du courant
ELECTROCUTION

Point d'un circuit destiné à établir une connexion
NOEUD

Appareil regroupant un ampèremètre, un voltmètre, un ohmmètre
MULTIMETRE

Phénomène qui désigne le passage de l'électricité dans le corps  
ELECTRISATION
Quantité d'électricité portée par un corps  CHARGE

Particule portant une charge électrique élémentaire négative.
ELECTRON
Particule portant une charge électrique élémentaire positive.
PROTON

Unité de la charge électrique
COULOMB

Exercice 2

Relie par une flèche chaque mot ou groupe de mots  à sa définition

$\boxed{\text{Interrupteur 

Générateur Récepteur

Fils de connexion Prise de courant } }$

$\boxed{\text{Appareil qui utilise le courant électrique.

Il ferme et ouvre le circuit

Ils assurent la circulation du courant entre plusieurs dipôles

Appareil à l'origine du courant électrique.

On risque l'électrocution si on touche une de ses bornes}}$

Exercice 3

Entoure la bonne réponse

1. Dans un circuit en série, l'intensité du courant qui entre dans une lampe est toujours (identique / différente) à celle qui entre dans une autre lampe du même circuit.

2. Dans un circuit en série, l'intensité du courant électrique entrant dans une lampe est (plus élevée / moins élevée /identique) à l'intensité qui sort de cette lampe.

3. Si on mesure l'intensité du courant en un point d'un circuit en série, qu'on change de place les différents dipôles et que l'on mesure de nouveau l'intensité du courant au même endroit, alors la valeur relevée sera (identique / différente) à celle mesurée auparavant.

4. Dans un circuit en série, lorsqu'on ajoute des dipôles, l'intensité du courant (augmente / diminue / ne varie pas).

Exercice 4

Recopie et Complète chaque phrase par le mot qui manque

L'électrisation par frottement est un transfert  $\ldots\ldots\ldots\ldots$

Dans un $\ldots\ldots\ldots$ les charges électriques se déplacent.

Dans un $\ldots\ldots\ldots$ les charges sont localisées là où elles apparaissent.

Les solutions aqueuses qui conduisent le courant électrique contiennent des particules électriquement chargées appelées $\ldots\ldots\ldots$ Celles qui ne conduisent pas le courant ne contiennent que des $\ldots\ldots\ldots$

Exercice 5

Complète les phrases suivantes :

Un $\ldots\ldots\ldots$ est un composant électrique qui a deux bornes.

Un $\ldots\ldots\ldots$ est une association de dipôles composée d'au moins un $\ldots\ldots\ldots$ qui délivre le courant électrique et un $\ldots\ldots\ldots$ qui reçoit le courant électrique

Une $\ldots\ldots\ldots$ est une boucle fermée composés de plusieurs dipôles

Il existe deux types d'association de dipôles entre eux :

$-\ $un circuit en $\ldots\ldots\ldots$ ne comporte qu'une seule maille.

$-\ $un circuit en $\ldots\ldots\ldots$ comporte au moins deux mailles.

Un $\ldots\ldots\ldots$ est un point de connexion entre au moins trois dipôles électriques.

Une $\ldots\ldots\ldots$ est une portion du circuit située entre deux nœuds consécutifs.

La branche $\ldots\ldots\ldots$ contient le $\ldots\ldots\ldots$ , les autres branches sont les branches $\ldots\ldots\ldots$

Les dipôles sont représentés par des $\ldots\ldots\ldots$
Dans un circuit série, l'intensité est $\ldots\ldots\ldots\ldots\ldots$

Dans un circuit série, la $\ldots\ldots\ldots\ldots$ des tensions aux bornes de chaque appareil est $\ldots\ldots\ldots\ldots$ à la tension aux bornes du générateur.

Dans un circuit dérivation, l'intensité débitée par la pile est $\ldots\ldots\ldots\ldots$ à la $\ldots\ldots\ldots\ldots$ des intensités dans les branches $\ldots\ldots\ldots\ldots$

Dans un circuit dérivation, la tension aux bornes de chaque appareil est la $\ldots\ldots\ldots$

Exercice 6

Recopie et à complète.

Souligne les mots complétés.

Un dipôle est un composant possédant deux $\ldots\ldots\ldots$
Une pile est un $\ldots\ldots\ldots$

Elle fournit le $\ldots\ldots\ldots$ électrique.

Une lampe est un $\ldots\ldots\ldots$

Elle a besoin de courant électrique pour s'allumer.

Un générateur et un récepteur sont indispensables pour constituer un $\ldots\ldots\ldots$ électrique.

Pour que du courant circule dans un circuit, ce dernier doit être $\ldots\ldots\ldots$

Si le circuit est ouvert, il n'y a pas de $\ldots\ldots\ldots$

Un interrupteur peut être utilisé pour $ld
\ldots\ldots$ ou $\ldots\ldots\ldots$ un circuit.

Un circuit en série est un circuit ne comportant  $\ldotsld
\ldots$ boucle.

Un circuit en $\ldots\ldots\ldots$ comporte des dipôles branchés les uns à la suite des autres.

$\ldots\ldots\ldots$ des composants n'a pas d'importance.

Si un des dipôles est $\ldots\ldots\ldots$ par un fil, le courant électrique ne passe plus par le dipôle mais il circule dans le fil.

Le court-cuit d'un $\ldots\ldots\ldots$ est très dangereux car le courant qui circule est très
$\ldots\ldots\ldots$, ce qui donne un grand échauffement qui peut provoquer un $\ldots\ldots\ldots$

Dans le circuit, le courant électrique circule de la borne $\ldots\ldots\ldots$ vers la borne $\ldots\ldots\ldots$ à l'extérieur du générateur : c'est le $\ldots\ldots\ldots$ conventionnel du courant.

Exercice 7

Complète ces phrases suivantes :

Le courant électrique est un $\ldots\ldots\ldots$ ordonné des porteurs de charge.

Dans un métal, les porteurs de charges sont les $\ldots\ldots\ldots$
   .
Dans un électrolyte, les porteurs de charge sont les $\ldots\ldots$ (anions et cations).
 
L'intensité du courant électrique s'exprime en $\ldots\ldots$ et se mesure à l'aide d'un $\ldots\ldots\ldots$

L'intensité du courant électrique est la $\ldots\ldots\ldots$ en tous point d'un circuit en série.

Dans un circuit en dérivation, la $\ldots\ldots\ldots$ des intensités des courants qui arrivent à un nœud est égale à la $\ldots\ldots\ldots$ des intensités des courants qui en repartent

Exercice 8

Choisis la bonne réponse

1. Loi d'additivité des intensités.

a. Circuit en dérivation.                                                                         

b. Circuit en série.

2. Loi d'unicité des tensions.

a. Circuit en dérivation.                                                                    

b. Circuit en série.
 
3. Loi d'unicité de l'intensité.

a. Circuit en série

b. Circuit en dérivation.
                                                                             
4. Loi d'additivité des tensions.

a. Circuit en série.                                                                          

b. Circuit en dérivation.

5. Pour mesurer une intensité, on utilise :

a. une balance.   

b. un voltmètre.           

c. un mètre.              

d. un ampèremètre.

6. Pour mesurer une tension, on utilise :

a. un ampèremètre

b.   un voltmètre.       

c. un pressiomètre.     

d.  un anémomètre.

7. La tension représente :

a. le débit de particules qui circulent dans le circuit.            

b. l'état électrique en un point du circuit.

c. la cause qui est à l'origine du courant électrique.

d. la différence d'état électrique entre deux points du circuit.

8. Pour mesurer la tension d'un dipôle, on branche le voltmètre :

a. en série dans le circuit.                                                             

b. en dérivation aux bornes du dipôle.
 
c. n'importe où dans le circuit.                                                      

d. en dérivation aux bornes du générateur.

9. Pour mesurer la tension on utilise les bornes :

a. $V$ et $m_{A}$

b. $V$ et $C_{om}$                              

c. $m_{A}$ et $A.$

d. une seule : $V.$

10. Pour mesurer l'intensité on utilise les bornes :

a. $V$ et $m_{A}$

b. $V$ et $C_{om}$

c. $m_{A}$ et $A.$

d. $C_{om}$ et $m_{A}$

Exercice 9

$A$ ; $A'$ ; $B$ ; $B'$ ; $C$ ; $C'$ ; $D$ ; $D'$ sont des porteurs de charges électriques :

$A$ repousse $B$ ;

$B$ attire $C$ ;

$C$ attire $D.$

Trouve le signe de chacune des charges portées par $A$, par $B$ et par $C$ si $D$ porte une charge positive.

$A'$ repousse $D'$ ;

$B'$ attire $D'$ ;

$D'$ attire $C'$

Trouve le signe de chacune des charges portées par $A'$, par $B'$ et par $D'$ si $C'$ porte une charge négative.

Exercice 10

La charge d'ion qui ce produit d'un atome de fer $Fe$ est : $Q=3.2\cdot 10^{-19}C$
 
1. Quelles le type de cet ion.

2. Quelles la charge d'ion avec la charge élémentaire $(e)$

3.  Explique qu'est ce qui ce passe pour avoir cet ion.

4. Donne le symbole de cet ion.

Exercice 11

L'atome d'oxygène $O$ se transforme en ion $O^{2-}$:

1. Explique cette transformation ?

2. Calcule la charge d'ion $O^{2-}$ en coulomb $C$ ?
 
On donne : $e=1.6\cdot 10^{-19}C$
 
Exercice 12
 
Un morceau d'ébonite, frotté par une peau de chat porte une charge $q=-10^{-7}C$

L'ébonite porte-t-il alors un excès ou un défaut d'électrons ?

1. Trouve le nombre d'électrons correspondants sachant que la charge de l'électron est $-1.6\cdot 10^{-19}C$

2. Trouve le signe et la valeur de la charge portée par la peau de chat.

Exercice 13

1. Quelle est l'unité de la tension? Quel est le symbole de l'unité?

Avec quel appareil mesure-t-on la tension ? Quel est son symbole électrique?

Comment se place-t-il dans un circuit ?

2. Réalise un circuit série comprenant une pile, un interrupteur ouvert, une ampoule et une résistance.

Place le symbole du voltmètre pour mesurer la tension aux bornes de la résistance et un ampèremètre pour mesurer l'intensité.

3. Réalise un circuit série comprenant une pile, un interrupteur fermé, une ampoule.

Place une diode en dérivation avec l'ampoule.

Placez le symbole du voltmètre pour mesurer la tension aux bornes de la diode et un ampèremètre pour mesurer son intensité.

Exercice 14  

Choisir le calibre

1. Sur un multimètre, on observe les calibres suivants : $2\,mV$ ,$20\,mV$, $200\,mV$ et $10\,A$
 
1.1. Quel calibre doit-on choisir pour effectuer la mesure de l'intensité qui donne une valeur de $0.15\,A$

1. 2. Quel sont les calibres utilisés qui risquent de détériorer l'appareil ?

2. On veut mesurer la tension aux bornes d'une pile (la tension indiquée sur la pile est de $9\,V$).
 
Les calibres indiqués sur le voltmètre sont :

$200\,mV$, $2\,V$, $20\,V$, $200\,V$

2.1. Rappelle la définition du mot calibre.

2.2. La pile est neuve.

Quel calibre doit-on choisir de préférence? Pourquoi?

2.3. Quels autres calibres peut-on utiliser?

Exercice 15

1. Indique les bornes de la pile, le sens conventionnel  du courant électrique et la polarité des appareils de mesure.

2. Complète le symbole des appareils par : la lettre $A$ pour ampèremètre ou par la lettre $V$ pour voltmètre

Exercice 16

1. Écris la loi des intensités dans un circuit en dérivation (ou en parallèle) appelée aussi loi des nœuds

2. Trouve la valeur, non indiquée, de l'intensité dans chacun des cas suivants:

1. Indique le sens du courant dans chaque branche.

2. Soit $I_{1}$ l'intensité du courant dans la branche principale, $I_{2}$ et $I_{3}$ intensité du courant dans les branches dérivées.

Écris la loi des nœuds.

3. On donne $I_{2}=1.1\,A$ et $L_{3}=400\,m\cdot A$

Calcule $I_{1}.$

4. La lampe $L_{3}$ grille.

L'ampèremètre $A_{2}$ mesure alors $I_{2}=1.5\,A$

Que mesurera l'ampèremètre $A_{3}$ ?

5. Que mesurera l'ampèremètre $A_{1}$ si la lampe $L_{3}$ est toujours grillée ?

1. Indique le sens conventionnel du courant électrique.

On notera sur le circuit $I_{1}$ l'intensité du  courant électrique donnée par $A_{1}$, $I_{2}$ l'intensité donné par $A_{2}$ et  $I_{3}$ l'intensité donnée par $A_{3}$

2. Énoncé (faire une phrase) la loi des courants électriques dans ce type de circuit.

3. Déduis la relation qu'il existe entre $I_{1}$, $I_{2}$ et $I_{3}$

4.Deux groupes d'élèves effectuent le même montage et font les mesures des courants avec les ampèremètres $A_{1}$, $A_{2}$ et $A_{3}$

Complète le tableau de droite, en justifiant

vos calculs (au dos de la feuille)
Présente les calculs pour chaque groupe $\\text{(groupe }1\text{et groupe }2).$

$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline &I_{1}&I_{2}I_{3}\\ \hline 1er\text{groupe mesure en }A&0.25&?&0.35\\
\hline 2ème\text{ groupe mesure en }m\cdot A&?&250&750\\ \hline \end{array}$

Exercice 17

On dispose de deux ampèremètres et on veut mesurer les intensités des courants qui traversent la lampe $L_{2}$ et la pile.

1. Faire un schéma en indiquant la place des deux ampèremètres.

2. Indiquer le sens du courant dans chaque branche du circuit.

3.  L'intensité du courant qui traverse la pile est $0.6\,A$

L'intensité dans $L_{2}$ est $0.35\,A$

Quelle est l'intensité du courant dans $L_{1}$?

Exercice 18

Circuit série :

le montage comporte une pile et deux lampes.

On appelle : $U$ la tension aux bornes de la pile

$U_{1}$ la tension aux bornes de la lampe $L_{1}$

$U_{2}$ la tension aux bornes de la lampe $L_{2}$

On appelle : $I$ l'intensité débitée par la pile

$I_{1}$ l'intensité qui traverse la lampe $L_{1}$

$I_{2}$ l'intensité qui traverse la lampe $L_{2}$

1. Fais le schéma en plaçant l'ampèremètre pour mesurer $I_{1}$, puis un voltmètre pour mesurer $U_{2}$

2. Rappelle la définition d'un circuit série.

3. Complète les phrases suivantes :

Dans un circuit série, l'intensité est $\ldots\ldots\ldots\ldots\ldots\ldots$

Dans un circuit série, la $\ldots\ldots\ldots$ des tensions aux bornes de chaque appareil est $\ldots\ldots\ldots\ldots$ à la tension aux bornes du générateur.

4. Sachant que $I=0.31\,A$, indique la valeur de $I_{1}$ et de $I_{2}.$

Indique $I$ en $mA$

5. La tension aux bornes du générateur vaut $6V$
et celle aux bornes de $L_{2}$ vaut $2.1\,V$
 
Calcule la tension aux bornes de $L_{1}$ vaut $2.1\,V$

Calcule la tension aux bornes de $L_{1}$

Exercice  19

Circuit dérivation : la diode est en dérivation avec l'ampoule

On appelle : $U$ la tension aux bornes de la pile

$U_{1}$ la tension aux bornes de la diode

$U_{2}$ la tension aux bornes de la lampe.

On appelle : $I$ l'intensité débitée par la pile

$I_{1}$ l'intensité qui traverse la diode

$I_{2}$ l'intensité qui traverse la lampe

1. Fais le schéma en plaçant l'ampèremètre pour mesurer $I_{1}$, puis un voltmètre pour mesurer $U_{2}.$

2. La diode est-elle correctement placée? Quel est son rôle?

3. Compléter les phrases suivantes :

Dans un circuit dérivation, l'intensité débitée par la pile est $\ldots\ldots\ldots\ldots$ à la  $\ldots\ldots\ldots\ldots$ des intensités dans les branches $\ldots\ldots\ldots\ldots$

Dans un circuit dérivation, la tension aux bornes de chaque appareil est la $\ldots\ldots\ldots\ldots$

4. Sachant que $I_{1}=0.42\,A$ et $I=0.74\,A$, calculez la valeur de $I_{2}$

Indique $I$ en $m_{A}$

5. La tension aux bornes du générateur vaut $6\,V$

Indique la tension aux bornes de la diode et de l'ampoule

Exercice 20

Trois groupes d'élèves ont fait le montage correspondant au schéma ci-contre.

En positionnant correctement le voltmètre à divers endroits du circuit, ils ont trouvé les valeurs dans le tableau ci-dessous.

Malheureusement par manque de temps, ils leur manquent quelques valeurs.

Peux-tu compléter le tableau à leur place ?

$\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|} \hline \text{Tension aux bornes : }&\text{De la pile }&\text{De }L_{1}&\text{De }L_{2}&\text{De }R\\ \hline \text{Groupe }1&12\,V&5.7\,V&3.2\,V&&\\ \hline \text{Groupe } 1&3.1\,V&2.9\,V&4.1\,V&&\\ \hline \text{Groupe }3&4.2\,V&6\,V&3\,V&&\\ \hline \end{array}$

Exercice 21

Lampe grillée

Une guirlande électrique comprend cinq lampes portant les indications suivantes : $1.2\,V$ ; $0.22\,A$ montées en série.

1. Faites le schéma électrique du circuit.

2. Quelle doit être la tension aux bornes du générateur pour que les lampes fonctionnent normalement.

3. Une lampe grille.

Que se passe-t-il?

4. Eric affirme pouvoir trouver la lampe grillée avec un voltmètre? Pourquoi?