Le courant électrique
Objectifs
À la fin de ce chapitre, vous saurez :
• réaliser un circuit électrique et le schématiser avec des symboles normalisés ;
• distinguer un générateur d'un récepteur, un conducteur d'un isolant ;
• citer les effets du courant électrique et préciser son sens ;
• mesurer l'intensité du courant avec un ampèremètre ;
• montrer que l'intensité est la même en tout point d'un circuit série ;
• expliquer les dangers du court-circuit et le rôle du fusible.
Situation de départ
La nuit, des milliers de lampes éclairent la ville. Votre smartphone se recharge, la trottinette électrique roule, les écrans s'allument… Sans électricité, notre vie quotidienne serait bien différente.
Comment le courant électrique circule-t-il, et comment le mesurer ?
I. Le circuit électrique
1. Générateurs et récepteurs
On utilise l'électricité pour s'éclairer, se chauffer, faire tourner des moteurs, communiquer, recharger des appareils.
Qui fournit, qui consomme ?
- Une lampe a deux bornes : c'est un dipôle. Elle s'allume quand ses deux bornes sont reliées aux deux bornes d'une pile.
- La pile fournit l'électricité : c'est un générateur. Exemples : piles, batteries, batterie externe (power bank), panneau solaire, dynamo de vélo, prise du secteur.
- La lampe utilise l'électricité : c'est un récepteur. Exemples : lampe, moteur, DEL, haut-parleur, chargeur, bouilloire.
- Un générateur a deux bornes, souvent différentes : la borne positive (+) et la borne négative (-).
2. Le circuit électrique
- Dans une lampe à incandescence, un fin filament relie ses deux bornes ; l'ampoule de verre le protège de l'air pour qu'il ne brûle pas.
Un circuit électrique est une boucle formée d'un générateur et de récepteurs reliés par des fils de connexion. Le courant ne circule que si le circuit est fermé, sans interruption.
- L'interrupteur permet d'ouvrir ou de fermer le circuit.
- Les matériaux qui laissent passer le courant sont des conducteurs : métaux (cuivre, fer, aluminium), mine de crayon (graphite), eau salée. Ceux qui ne le laissent pas passer sont des isolants : plastique, verre, bois sec, caoutchouc, papier sec, air.
- Sur un vélo ou une voiture, la carrosserie métallique sert de deuxième fil : elle relie tous les appareils à la même borne de la batterie.
3. Schématiser un circuit
quelques symboles normalisés
Les électriciens et les ingénieurs du monde entier utilisent les mêmes symboles normalisés. On dessine les fils par des traits droits, horizontaux ou verticaux.
Circuit série, circuit en dérivation
- Dans un circuit série, chaque composant est relié à un seul composant avant et à un seul après : il n'y a qu'une boucle. Si une lampe grille, tout s'éteint.
- Dans un circuit en dérivation (parallèle), il y a plusieurs boucles : c'est le cas des prises et des lampes d'une maison.
- Un circuit peut combiner les deux : montage mixte.
4. Le court-circuit
La lampe étant allumée, on relie directement les deux bornes de la pile par un fil. La lampe s'éteint, et le fil et la pile chauffent.
- Le courant prend le chemin le plus facile, le fil : c'est un court-circuit. Les appareils s'arrêtent et le conducteur s'échauffe fortement.
- Avec une pile, c'est sans grand danger. Mais avec une prise de courant, une batterie de voiture ou une batterie au lithium (smartphone, trottinette), un court-circuit peut provoquer des étincelles et un incendie.
Ne jamais introduire d'objet métallique dans une prise, ne pas utiliser un chargeur abîmé, ne pas percer ni écraser une batterie.
II. Les effets et le sens du courant
1. Les effets du courant électrique
Thermique, lumineux, magnétique, chimique
| Effet | Observation | Exemples |
|---|---|---|
| thermique | le conducteur chauffe | fer à repasser, sèche-cheveux, bouilloire, filament de lampe |
| lumineux | une DEL éclaire sans chauffer | lampes à DEL, écrans, voyants |
| magnétique | une boussole près du fil dévie | moteurs, haut-parleurs, électroaimants |
| chimique | un liquide conducteur se transforme | électrolyse, recharge d'une batterie |
- Avec de l'eau salée et deux électrodes en graphite, le courant produit un gaz à l'odeur d'eau de Javel (le dichlore).
- Les lampes à DEL consomment beaucoup moins d'électricité que les anciennes lampes à filament : elles ont presque remplacé celles-ci.
- Une DEL ne s'allume que si elle est branchée dans le bon sens, et il faut la protéger par un résistor.
Mimba-Educ ouvre bientôt
Tu as découvert le début de ce cours. La suite s'ouvrira le 22 novembre 2026, jour de l'ouverture officielle du site.
Visiter un autre cours