Transcript Conducteurs et isolants (Chap3)

Conducteurs et isolants (3)
I. Détection des conducteurs et des isolants
Réalisons le montage suivant :
+
4,5 V
-
3,5 V
A
B
On place entre A et B différents objets.
Si la lampe s’allume, le courant circule et l’objet placé entre A
et B est dit conducteur.
Si la lampe reste éteinte, on dit que l’objet est isolant.
Objet
Substance
compas
Acier
règle
Bois
règle
Plastique
règle
Aluminium
pièce de
monnaie
Laiton
rien
Air
mine de
crayon
Graphite
eau
Eau
eau salée
eau + sel
Conducteu
r
oui
Isolant
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
oui
Les métaux et le graphite sont des conducteurs de
l’électricité.
Les autres matières sont plus ou moins des isolants.
En réalité la distinction entre conducteurs et isolants n’est
pas si facile. Par exemple, on remarque qu’avec la mine de
crayon, la lampe s’allume moins fort qu’avec un objet
métallique. On peut donc en conclure qu’il y a de meilleurs
conducteurs que d’autres.
En fait, n’importe quelle matière peut devenir conductrice si la
tension appliquée entre ses bornes est suffisante. C’est le cas
du corps humain.
On peut affiner la recherche précédente en remplaçant la
lampe par une DEL.
La DEL permet de détecter un courant beaucoup plus faible
que le montage avec la lampe.
Si la DEL s’allume, l’objet placé entre A et B est un
conducteur.
Si la DEL ne s’allume pas, l’objet est isolant.
+
-
A
B
Résistance de protection de la DEL
Avec ce montage, on remarque que la DEL s’allume si on place
de l’eau entre A et B. L’eau n’est donc pas un isolant mais un
conducteur. En fait l’eau est un mauvais conducteur de
l’électricité mais toujours meilleur que le corps humain, c’est
pourquoi on peut se faire électrocuter plus facilement si notre
corps est mouillé…
II. Notion de court-circuit
Un court-circuit est un « circuit plus court » pour le courant,
c’est-à-dire un chemin plus facile. Le courant électrique passe
toujours par le meilleur conducteur s’il y a 2 chemins
possibles.
Réaliser le montage suivant :
+
L1 (3,5 V)
4,5 V
-
L2 (3,5 V)
Placer un bon conducteur (un fil de connexion par exemple)
entre les bornes de la lampe L2.
+
L1 (3,5 V)
4,5 V
-
L2 (3,5 V)
Court-circuit
La lampe L2 qui est court-circuitée s’éteint et la lampe L1
brille plus fort.
Le courant électrique passe maintenant dans le court-circuit
qui est un chemin plus facile que le filament de la lampe.
La lampe L1 brille plus fort car le courant devient plus intense.
Les courts-circuits sont dangereux car ils provoquent
l’échauffement des conducteurs et peuvent provoquer des
incendies.
Pour protéger un circuit d’un court-circuit éventuel, on place
dans le circuit « un coupe-circuit » à fusible ou un « fusible ».
Un fusible est placé à un endroit bien précis et facilement
accessible. En cas de court-circuit, les conducteurs
s’échauffent et le fusible plus fragile que le reste du circuit
fond et coupe ainsi le circuit.
+
+
-
-
Court-circuit
fusible
fusible