Domaine 02
Circuits électriques
Comment circule le courant électrique, et comment le maîtriser
Les circuits électriques alimentent les lampes, les téléphones et les moteurs. Ici, vous apprenez ce qui fait circuler le courant et comment l’utiliser en toute sécurité.
Ce que vous allez apprendre
- Ce que sont la tension, l’intensité du courant et la résistance
- Pourquoi un circuit doit être fermé pour que le courant circule
- La différence entre les montages en série et en parallèle
- Pourquoi les composants ont besoin du bon courant : ni trop faible, ni trop fort
Exemples d’expériences
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Allumez une LED et choisissez une résistance qui la protège.
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Branchez deux lampes en série, puis en parallèle, et comparez leur luminosité.
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Ajoutez un interrupteur et trouvez où le placer pour commander tout le circuit.
Ce que vous pouvez construire
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Une lampe de poche avec interrupteur
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Une veilleuse
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Une alarme simple avec un buzzer
Ces exemples montrent le type de travail propre à ce domaine. Les leçons publiées peuvent différer.
Essayer un petit modèle
Ces petits modèles fonctionnent directement dans votre navigateur et continuent de fonctionner hors ligne une fois la page chargée. Ce sont des modèles pédagogiques simplifiés, et non le moteur de simulation de MEKALUMI.
Protégez la LED
Choisissez une pile et une résistance, puis fermez l’interrupteur. Avec trop peu de courant, la LED reste éteinte. Avec trop de courant, une vraie LED pourrait griller.
- Courant
- 11,4 mA
- LED
- Brille sans risque.
Une résistance limite le courant. La loi d’Ohm permet de calculer sa valeur : courant = (tension de la pile − tension de la LED) ÷ résistance.
Modèle : pile idéale ; LED rouge avec une chute de tension fixe de 2 V, sans risque jusqu’à environ 20 mA.
Ce que la simulation simplifie
- Les piles et les fils sont souvent considérés comme idéaux, mais les vraies piles s’usent et les vrais fils chauffent.
- Les composants simulés sont identiques ; les vrais composants diffèrent légèrement les uns des autres.
Toute simulation simplifie la réalité. Comprendre ces simplifications fait partie de l’apprentissage de l’ingénierie.
Liens avec les matières scolaires
Physique, mathématiques (loi d’Ohm), technologie
Liens avec les autres domaines
Les circuits mènent à la logique numérique, à la conception de circuits imprimés, à l’automatisation et à la robotique.
Bon à savoir
Les circuits virtuels peuvent être explorés sans danger. L’électricité des prises de courant est dangereuse : ne l’utilisez jamais pour faire des expériences.