ENSEIGNER
lundi 24 novembre 2014
icar Vesion anglaise

THEME: Les circuits électriques en courant continu. Etude qualitative.

Activité 3: Le courant a-t-il un sens?

 

1.         Fais un montage en reliant une pile et une lampe sur son support. Observes-tu une différence dans la façon dont la lampe brille lorsque tu modifies le sens de branchement de la pile ou celui de la lampe ?
2.         Est-ce tu connais un dipôle qui fonctionne différemment suivant le sens dans lequel tu l’as branché ?
3.         Fais un montage avec une pile et un moteur.

a.         Observes-tu une différence lorsque tu modifies le sens de branchement de la pile ?

b.         A ton avis, que va-t-il se passer si tu modifies ensuite le sens de branchement du moteur ?

c.         Que peux-tu en déduire ?

d.         Complète le tableau suivant :

e.         Quels sont les schémas qui correspondent au même sens de rotation du moteur ?

Bilan

Si le pôle R du moteur est relié au pôle + de la pile, alors le moteur tourne dans un sens ;
Si le pôle R du moteur est relié au pôle – de la pile, alors le moteur tourne dans l’autre sens.

On sait que la pile met en circulation un courant dans le circuit.
Une pile fait tourner toujours circuler le courant dans le même sens : de son pôle + vers son pôle – .
On représente ce sens par une flèche dessinée sur le schéma.

Le sens de rotation du moteur dépend du sens du courant qui le traverse.
On dit que le moteur est un dipôle polarisé. Ses bornes sont différentes. En revanche, une lampe à filament n’est pas un dipôle polarisé.
Le professeur peut préciser à l’oral l’intérêt de flécher un schéma : il est en effet souvent plus facile de prévoir dans quel sens va tourner un moteur en repérant par quel pôle arrive le courant plutôt que de repérer à quel pôle de la pile chacun de ses pôles est relié. Surtout quand le moteur ne sera pas relié directement à la pile comme cela sera le cas dans les circuits série à venir. Les élèves doivent retenir que repérer le pôle de la pile auquel est relié chacun des pôles du moteur est équivalent à repérer par quel pôle du dipôle entre le courant.

exercice n°2


But: Le courant a-t-il un sens?

Faire comprendre que le courant a un sens, que certains dipôles ne fonctionnent pas de la même façon selon le sens dans lequel on les branche, que le sens est imposé par la pile. Cela justifie la représentation du courant par une flèche.

Préparation: Le courant a-t-il un sens?

Il faut pouvoir distinguer les deux bornes du moteur, par leur couleur par exemple. Il faut que l’on puisse facilement identifier le sens de rotation du moteur. Par exemple, pour repérer le sens, on peut coller sur l’axe un morceau de scotch ou de post-it et voir dans quel sens il tourne ou heurte le support. Cela donne de bons résultats avec les élèves même si certains prennent leur moteur pour un hélicoptère.

On choisit de définir au préalable le sens de rotation et cela exige de toujours regarder le moteur sous le même angle : lorsqu’on regarde l’axe du moteur, si le moteur tourne dans le sens des aiguilles d’une montre, c’est le sens 1. On peut également indiquer sur les moteurs « sens 1 » et « sens 2 ».

Pour la question 3 de l’activité, on donnera le symbole du moteur, en indiquant les lettres R et N (afin de permettre de distinguer les deux pôles du moteur).

Commentaires sur le savoir à enseigner et informations sur le contenu disciplinaire.

Le professeur doit veiller à ne pas raisonner trop rapidement en terme de sens du courant. Il risque d’y recourir pour répondre aux questions de l’activité alors que cette notion n’est pas connue de tous les élèves et qu’elle est un aboutissement de l’activité.  Il n’y a pas d’analogue au moteur dans le circuit des camionnettes.

Comportement des élèves: Le courant a-t-il un sens?

Une partie des élèves a appris à représenter le courant dès l’école primaire (et peut-être au collège, en cours de technologie). Il est donc préférable d’introduire cette représentation dès les premières séances. D’autre part, les manuels proposent très rapidement des exercices intégrant le sens du courant.

Il est utile de vérifier auprès du collègue de technologie de la classe de Sixième quelles sont les connaissances des élèves concernant les diodes (les diodes ne semblent plus être évoquées depuis la mise en place des nouveaux programmes).

L’activité motive les élèves car elle est très expérimentale. Ils ne comprennent pas immédiatement le but de la première question et sont un moment déroutés par la deuxième question car, pour eux, « ça marche ou ça ne marche pas ».

Corrigé: Le courant a-t-il un sens?

La lampe brille de la même façon quand on change son sens de branchement ou celui de la pile.

Les moteurs et les DEL ne fonctionnent pas de la même façon selon le sens dans lequel on les branche.

On observe un changement du sens dans lequel le moteur tourne quand on modifie son sens de branchement ou celui de la pile. Schémas 1 et 4 : sens 1, schémas 2 et 3 : sens 2.

Les schémas 1 et 4 d’une part, les schémas 2 et 3 d’autre part