► ACTIVITÉS EXPÉRIMENTALES⚓
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Conduction électrique
Schématise un montage électrique qui permet de tester le caractère conducteur de solutions
Conduction - Isolation
► JE M'ENTRAÎNE⚓
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Exercice 1 : Contrôle de connaissances
Recopie et Complète chaque phrase par le mot qui manque
L'électrisation par frottement est un transfert ................ Dans un ...................... les charges électriques se déplacent. Dans un ...................... les charges sont localisées là où elles apparaissent. Les solutions aqueuses qui conduisent le courant électrique contiennent des particules électriquement chargées appelées .......... Celles qui ne conduisent pas le courant ne contiennent que des ...........
Exercice 2 : les deux espèces d'électricité
Combien de sortes d'électricité y a-t-il ? Les citer.
Le bâton d'ébonite frotté avec une peau de chat se charge d'électricité négative.
Lequel du bâton d'ébonite ou de la peau de chat arrache des électrons à l'autre ?
Exercice 3 : interactions entre charges électriques
A ; A' ; B ; B' ; C ; C' ; D ; D' sont des porteurs de charges électriques :
A repousse B ;
B attire C ;
C attire D.
Trouve le signe de chacune des charges portées par A, par B et par C si D porte une charge positive.
A' repousse D' ;
B' attire D' ;
D'attire C'.
Trouve le signe de chacune des charges portées par A', par B' et par D' si C' porte une charge négative.
Exercice 4 : Quantité de charges
Un morceau d'ébonite, frotté par une peau de chat porte une charge q = -10 -7 C
L'ébonite porte-t-il alors un excès ou un défaut d'électrons ?
Trouve le nombre d'électrons correspondants sachant que la charge de l'électron est -1,6.10-19 C.
Trouve le signe et la valeur de la charge portée par la peau de chat.
Exercice 5 : Nature du courant électrique
Donne la nature du courant électrique :
dans un conducteur métallique
dans un électrolyte.
Reproduis le schéma ci-contre et représente le sens du courant électrique par des flèches rouges entre les dipôles et dans l'électrolyseur ; indique sur chaque ion par une flèche en bleu le sens de déplacement des porteurs de charge positive et en vert le sens de déplacement des porteurs de charge négative.
Exercice 6 : Loi des nœuds
Dans le circuit ci-contre, toutes les lampes sont identiques.
Le rhéostat permet de maintenir constante l'intensité délivrée par le générateur I = 300 mA pour chaque expérience.
Indique le sens du courant dans chaque branche
Après avoir identifié tous les nœuds, énonce la loi des nœuds.
Pour chacun des cas suivants, indique les valeurs affichées par les ampèremètres A, A1 et A2.
Premier cas : on ferme l'interrupteur K1 seul.
Deuxième cas : on ferme K2 seul.
Troisième cas : on ferme K1 et K2.
Exercice 7 : Intensité de courant électrique
Une quantité d'électricité Q = 1800 C traverse un circuit pendant une durée t = 3 minutes.
Quelle est la valeur de l'intensité I qui passe dans ce circuit.
Trouver le nombre d'électrons qui traversent le circuit par seconde.
Exercice 8 : Quantité d'électricité
Un fil électrique est parcouru par un courant d'intensité I = 3 mA. Trouve :
La quantité d'électricité traversant le circuit pendant une minute.
Le nombres de charges électriques en circulation pendant une minute ; précise leur nature.
Exercice 9 : Quantité d'électricité
Le nombre d'électrons qui traverse la section d'un circuit est 2.1018 pour une intensité de 2,5 mA.
Trouve la quantité d'électricité qui traverse ce circuit.
Quelle est alors la durée de passage du courant électrique dans ce circuit ?
Exercice 10 : choix d'un montage
On considère les deux circuits ci- dessous.
Le circuit étant à chaque fois fermé, explique ce qui se passe pour chacun des deux montages si le filament d'une lampe se détériore
Justifie ton choix
Exercice 11 : Production d'étincelles par frottement
En enlevant ton pullover dans l'obscurité, il t'est peut-être arrivé de voir un éclair.
Explique ce phénomène dans le bloc ci-dessous
Exercice 12 : Loi des nœuds / rôle du fusible
Le circuit ci-dessous comprend un fusible de « 500 mA », une pile de 4,5 V, une première lampe L1 portant les indications « 4,5 V - 0,15 A » et une deuxième lampe L2 dont les indications sont : « 4,5 V - 350 mA ».
Que signifient ces indications ?
Prévois ce qu'affichera l'ampèremètre si on ferme l'interrupteur K1 seul.
Prévois l'indication de l'ampèremètre si les deux interrupteurs K1 et K2 sont fermés.
Que se passerait-il si on remplaçait L1 par une lampe portant les indications : « 4,5 V - 0,25 A » ? Les deux interrupteurs K1 et K2 restant fermés ?
Explique le rôle d'un fusible dans un circuit.
► J'INTÈGRE⚓
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Lis attentivement le texte ci-dessous puis réponds aux questions
Paratonnerre
La foudre et les éclairs sont des phénomènes d'électrisation naturels. L'orage se déclenche souvent pendant l'hivernage, quand l'air est chaud et humide. Il se forme de gros nuages : Les cumulo-nimbus dont le sommet est très élevé.
A cette altitude, les gouttelettes d'eau peuvent se transformer en cristaux de glace qui retombent vers la base du nuage. Les particules descendantes s'électrisent alors sous l'effet du frottement de l'air chaud et de gouttelettes ascendantes. Les nuages présentent ainsi des zones chargées positivement et des zones chargées négativement.
Si deux corps électrisés portent des charges opposées suffisamment grandes, l'attraction est telle entre ces charges qu'il peut se produire une décharge électrique. Des charges passent d'un corps sur l'autre à travers l'air qui les sépare. Il y a émission d'une lumière.
Ce phénomène se produit lors d'un orage. On observe des décharges entre deux nuages : Ce sont les éclairs, et parfois des décharges entre le sol et les nuages : c'est le phénomène de la foudre. La foudre atteint de préférence les objets les plus pointus : cime des arbres, poteaux, tours, antennes de télévisions, etc. Lors d'un orage il faut éviter de se trouver à côté de tels objets.
Pour protéger les installations, on utilise cette attirance vers les objets pointus en installant un paratonnerre. C'est une grosse tige métallique dressée sur le toit et reliée à la terre par un conducteur. Son rôle est d'acheminer les charges électriques vers la terre.
Enfin on entend, lors d'un orage, un roulement caractéristique : le tonnerre. C'est le bruit produit par les vibrations des couches d'air chauffées et comprimées par le passage de l'éclair.
(D'après la collection DURANDEAU Sc. Physiques 4ème page 65)
Comment apparaissent les charges électriques dans les nuages ?
Quelles sont les interactions entre charges électriques.
En vous appuyant sur ces interactions, explique le phénomène de l'éclair.
Quelle différence existe-t-il entre l'éclair et la foudre ?
Où la foudre "tombe" -t- elle de façon privilégiée ? Pourquoi ?
Qu'est-ce que le tonnerre ?
Recherche le nom de l'inventeur du paratonnerre
Quel serait le nom le plus approprié que vous donneriez à cet appareil ?
Est-il prudent, pour être à l'abri de la pluie par un violent orage, de se mettre sous un arbre isolé.
Justifie ta réponse