Thème : Énergie Chapitre 3 :

Circuits et grandeurs électriques Cours livre p 48 à 49

L’énergie électrique est omniprésente dans l’habitat. Elle équipe toutes les pièces et alimente la majorité de nos appareils. Quelles sont les lois qui régissent les circuits électriques en régime continu et en régime variable ? Quels sont les risques

électriques ? Comment se protéger et utiliser l’énergie électrique en toute sécurité ?

I. Le courant électrique, la tension

électrique et les conventions électriques. Cours. Capacités visées :

• Définir la tension électrique et l’intensité électrique.

• Connaître les symboles et conventions générateur et récepteur.

• Représenter le branchement d’un système d’acquisition ou d’un oscilloscope sur un schéma électrique.

II. Le régime continu et le régime variable. Cours. III. Lois de l’électricité en courant continu

Activité expérimentale n°3.1: Étude prévisionnelle d’un circuit électrique.

Capacités visées : • Mesurer une tension et une intensité.

(2nde) • Exploiter la loi des mailles et la loi des

nœuds dans un circuit électrique comportant au plus trois mailles.

• Utiliser la loi d’Ohm. (2nde) • Réaliser un circuit électrique à partir

d’un schéma donné, et inversement, les symboles étant fournis.

• Représenter le branchement d’un ampèremètre, d’un voltmètre.

• Utiliser les conventions d’orientation permettant d’algébriser tensions et intensités électriques.

IV. Caractérisation du régime périodique.

Activité expérimentale n°3.2: Caractéristiques d’une tension sinusoïdale.

Capacités visées : • Réaliser un circuit électrique à partir

d’un schéma donné, et inversement, les symboles étant fournis.

• Représenter le branchement d’un ampèremètre, d’un voltmètre, d’un

système d’acquisition ou d’un oscilloscope sur un schéma électrique.

• Visualiser, à l’aide d’un système d’acquisition, des représentations temporelles d’une tension électrique périodique.

• Analyser les caractéristiques des représentations temporelles : période, fréquence, composantes continue et alternative.

• Choisir le réglage des appareils pour mesurer une valeur moyenne ou une valeur efficace.

• Mesurer la valeur moyenne et la valeur efficace d’une tension électrique, d’une intensité électrique dans un circuit.

Activité expérimentale n°3.3: Étude d’un

circuit électrique. Capacités visées :

• Connaître les symboles et conventions générateur et récepteur.

• Représenter le branchement d’un ampèremètre, d’un voltmètre, d’un système d’acquisition ou d’un oscilloscope sur un schéma électrique.

• Choisir le réglage des appareils pour mesurer une valeur moyenne ou une valeur efficace.

• Utiliser les conventions d’orientation permettant d’algébriser tensions et intensités électriques.

V. Sécurité électrique.

Activité documentaire n°3.4: Dispositifs de

sécurité d’une installation électrique. Capacités visées :

• Adopter un comportement responsable et respecter les règles de sécurité électrique lors des manipulations.

Bilan des activités

Lois des nœuds, loi des mailles https://youtu.be/UMA5ClWeQXs

Caractéristiques d’un dipôle et loi d’Ohm

https://youtu.be/FTaNOCTwLKI

Déterminer la valeur moyenne d’un signal périodique

https://www.youtube.com/watch?v=Sel_0fke3NQ

Déterminer la valeur efficace d’un signal périodique

https://www.youtube.com/watch?v=ZN8qAJi5Qi4

L’essentiel : I. Le courant électrique et la tension électrique.

La tension électrique. (A SAVOIR)

L’intensité électrique. (A SAVOIR)

Les conventions électriques. (A SAVOIR)

Exercices d’application :

8-9-10 p 51

II. Le régime continu et le régime variable.

III. Lois de l’électricité en courant continu

• Loi des nœuds

• Loi des mailles

• Loi d’Ohm

IV. Caractérisation du régime périodique. La loi des mailles, la loi des nœuds et la loi d’Ohm sont valables en régime sinusoïdal à condition d’utiliser dans les relations les valeurs efficaces de la tension et de l’intensité du courant, et de s’assurer de l’absence de dipôles non résistifs dans le circuit électrique (condensateurs, bobines…).

Mathématiques pour approfondir :

Voir p 285 et exercices p 294-295

V. Sécurité électrique dans une habitation. (Voir p 47)

Exercice résolu, stratégie de résolution et rédaction détaillée