I. Le circuit électrique
Le circuit électrique est un ensemble de fils et de composés électriques parcourus par un courant électrique.
Le dipôle est un composé électrique qui comporte deux bornes, une borne d'entrée et une borne de sortie.
II. Composés électriques de bases
III. Circuits électriques
1. Circuit générateur - lampe
Nous allons construire un circuit comprenant un générateur et une lampe, afin de l'allumer.
Le générateur, comme la pile, possède une borne et une borne .
On commence le circuit en branchant un fil à la borne du générateur puis on le connecte à l'entrée de la lampe. On branche ensuite un fil à la sortie de la lampe et on le connecte à la borne du générateur.
La lampe s'allume lorsque tous les fils sont branchés.
Ainsi, pour que la lampe s'éclaire, il faut nécessairement une pile ou un générateur qui délivre un courant électrique sinon, la lampe ne s'allume pas.
2. Circuit générateur - interrupteur - lampe
Nous allons maintenant construire le même circuit en y ajoutant un interrupteur. Cela nous amènera à faire la différence entre un circuit ouvert et un circuit fermé.
Pour cela, on connecte la borne du générateur à l'entrée de l'interrupteur, on relie la sortie de l'interrupteur à la lampe puis on termine le circuit comme précédemment.
Lorsque l'interrupteur est ouvert, le courant électrique, provenant de la borne du générateur, ne peut pas passer et la lampe ne s'allume pas. On dit que le circuit est ouvert.
Lorsque l'interrupteur est fermé, le courant électrique peut passer et la lampe s'allume. On dit que le circuit est fermé.
Remarque : le fait de mettre l'interrupteur après la lampe ne change rien.
IV. Conversion d'énergie
Il a été vu précédemment que le générateur et la pile fournissait de l'énergie électrique.
Il existe des composés qui permettent de transformer l'énergie électrique en une autre forme d'énergie ou, a contrario, de transformer une forme d'énergie en énergie électrique. Cela a été introduit dans la fiche de cours suivante :
Identifier les sources, les transferts, les conversions et les formes d’énergie
Exemple : une lampe convertit l'énergie électrique reçue en énergie lumineuse.
V. Générateur et récepteur
Définitions :
Le générateur est un composé qui peut fournir de l'énergie électrique ;
Le récepteur est un composé qui peut recevoir de l'énergie électrique.
Exemples :
La pile, le générateur et la photodiode sont des générateurs ;
Une lampe ou encore un moteur sont des récepteurs.
Remarque : un circuit électrique doit être constitué au moins d'un générateur et d'un récepteur, reliés entre eux par des fils électriques (qui permettent de faire circuler le courant électrique = une maille).
Convention : dans un circuit fermé, le courant électrique circule de la borne vers la borne du générateur.
VI. Le court-circuit
Reprenons l'exemple du circuit électrique générateur et lampe et plaçons un fil qui va de l'entrée de la lampe à la sortie de la lampe.
On constate que la lampe ne s'allume plus. Le courant électrique, s'il a le choix, prend le chemin le plus facile, c'est-à-dire sans aucun obstacle.
Sur le montage, le courant, prenant la voie la plus facile, ne passe pas par la lampe et donc cette dernière ne s'allume pas. On dit que la lampe est court-circuitée.
Plaçons maintenant une deuxième lampe et court-circuitons la première. Que va-t-il se passer ?
La lampe qui est court-circuitée ne s'allume plus. L'énergie électrique qui n'est plus utilisée par la première lampe va être utilisée par la deuxième : elle va donc briller plus fort.
Quel est le danger d'un court-circuit ?
Toujours avec le montage précédent, si on remplace une portion du fil liant le générateur à la lampe par de la limaille de fer (qui peut aussi conduire le courant) et que l'on court-circuite la lampe, on observera la limaille de fer brûler instantanément.
L'énergie électrique est beaucoup trop intense et les composés trop faibles peuvent être endommagés. Il y a donc des risques d'incendies.
Remarque : des dispositifs de sécurité sont utilisés pour éviter un court-circuit comme le fusible. Quand l'intensité du courant devient trop importante, le fusible fond et transforme le circuit initialement fermé en circuit ouvert (même principe que le montage précédent si on assimile le fusible à la limaille de fer) et donc le circuit ne fonctionne plus.
= Merci à Skops pour avoir contribué à l'élaboration de cette fiche =
