Karamö, le prof virtuelLeçon 10 sur 18
Schématiser et monter un circuit électrique
Je sais représenter un circuit avec les symboles normalisés et je sais réaliser un montage à partir de son schéma.
- 45 min
- 5 exercices corrigés
- 2 schémas
- QCM de 5 questions
À la fin de la leçon, tu sauras :
- Connaître les symboles normalisés des principaux dipôles
- Respecter les règles de construction d'un schéma électrique
- Passer d'un montage à son schéma et d'un schéma au montage
- Indiquer le sens conventionnel du courant sur un schéma
Avant de commencer : Les leçons « Le circuit électrique » et « Conducteurs et isolants ».
1Je découvre
À l'école de Dabola, le professeur de physique a demandé à chaque groupe de dessiner le circuit de la lampe torche au tableau. Le groupe de Fanta a dessiné une vraie pile avec ses lames, une ampoule avec son culot et son filament, et des fils tout tordus : le dessin a pris dix minutes. Le groupe d'Ibrahima a fait des petits ronds et des traits droits en une minute, mais personne ne comprenait ce que représentait chaque rond.
Le professeur sourit : « Les électriciens du monde entier, en Guinée comme ailleurs, utilisent les mêmes petits dessins simples, les symboles normalisés. Grâce à eux, un électricien de Labé comprend tout de suite le schéma dessiné par un ingénieur de Kaléta. »
Comment représenter un circuit électrique de façon simple et compréhensible par tous, et comment réaliser un montage à partir d'un schéma ?
2Je comprends
1. Dessin et schéma
Un dessin représente les objets tels qu'on les voit : c'est long et chacun dessine à sa façon. Un schéma électrique représente chaque élément par un symbole normalisé, le même dans tous les pays. Il est rapide à faire et facile à lire.
2. Les symboles normalisés
| Dipôle | Symbole (description) | Remarque |
|---|---|---|
| fil de connexion | un trait droit | on le trace à la règle |
| pile (générateur) | deux traits parallèles : un long et fin (borne +), un court et épais (borne −) | on écrit souvent + et − à côté |
| lampe | un cercle avec une croix à l'intérieur | |
| interrupteur ouvert | un trait incliné, qui ne touche pas l'autre borne | le circuit est coupé |
| interrupteur fermé | un trait continu entre les deux bornes | le courant passe |
| moteur | un cercle avec la lettre M | |
| diode électroluminescente (DEL) | un triangle pointé vers une barre, avec deux petites flèches qui sortent | ne s'allume que dans un sens |
| point de connexion | un gros point | là où plusieurs fils se rejoignent |
3. Les règles pour bien schématiser
- On trace les fils à la règle, en traits horizontaux et verticaux : le schéma a la forme d'un rectangle (ou de plusieurs rectangles).
- On ne place pas de symbole dans un coin du rectangle.
- On respecte l'ordre des éléments dans la boucle, tel qu'il est dans le montage.
- On dessine l'interrupteur dans son état réel (ouvert ou fermé).
- On indique les bornes + et − du générateur.
- On peut indiquer le sens conventionnel du courant par une flèche sur un fil : le courant sort par la borne + du générateur et revient par la borne −.
Méthode
Pour schématiser un montage :
- Je repère le générateur et je dessine son symbole sur un côté du rectangle, avec + et −.
- Je pars de la borne + et je suis les fils du montage, élément par élément.
- Je dessine chaque symbole dans le même ordre, sur les côtés du rectangle (jamais dans un coin).
- Je relie tous les symboles par des traits droits à la règle, jusqu'à revenir à la borne −.
- Je vérifie l'état de l'interrupteur et j'ajoute la flèche du sens du courant.
4. Du schéma au montage
À l'inverse, pour réaliser un montage à partir d'un schéma, on procède dans l'ordre de la boucle, en partant d'une borne du générateur.
- 1Je rassemble le matériel indiqué par le schéma (pile, lampe sur son support, interrupteur, fils).
- 2J'ouvre l'interrupteur avant de commencer, par sécurité.
- 3Je pars de la borne + de la pile et je relie, fil par fil, les éléments dans l'ordre du schéma.
- 4Je reviens à la borne − de la pile avec le dernier fil.
- 5Je vérifie mon montage en suivant la boucle du doigt sur le schéma et sur la table.
- 6Je ferme l'interrupteur et j'observe.
Exemple
Montage : Aïssatou relie la borne + d'une pile plate à un interrupteur fermé, l'interrupteur à une lampe, la lampe à un moteur, et le moteur à la borne − de la pile.
Question : décris son schéma.
Réponse pas à pas :
- Sur le côté gauche d'un rectangle, je dessine la pile : trait long et fin en haut (+), trait court et épais en bas (−).
- Sur le côté du haut, en partant de la borne +, je dessine l'interrupteur fermé (trait continu).
- Sur le côté droit, je dessine la lampe (cercle avec une croix).
- Sur le côté du bas, je dessine le moteur (cercle avec un M), puis je reviens à la borne −.
- J'ajoute une flèche sur le fil du haut, dirigée de la pile vers l'interrupteur : c'est le sens du courant.
Il y a quatre dipôles et une seule boucle.
Exemple
Schéma : un rectangle avec une pile, une lampe L1, une lampe L2 et un interrupteur ouvert.
Question : les lampes brillent-elles ? Que faut-il faire ?
Réponse : l'interrupteur est dessiné ouvert, donc le circuit est ouvert : aucune lampe ne brille. Il faut fermer l'interrupteur ; le schéma se redessine alors avec un trait continu à la place du trait incliné.
3Je retiens
Je retiens
Un schéma électrique utilise des symboles normalisés, les mêmes dans tous les pays.
Pile : trait long et fin (+) et trait court et épais (−). Lampe : cercle avec une croix. Moteur : cercle avec M.
Interrupteur ouvert : trait incliné. Interrupteur fermé : trait continu.
Fils tracés à la règle, en rectangle ; aucun symbole dans un coin ; on respecte l'ordre des éléments.
Le sens conventionnel du courant se note par une flèche : de la borne + vers la borne − à l'extérieur du générateur.
Pour monter un circuit : interrupteur ouvert, on part d'une borne de la pile et on suit la boucle du schéma.
4Erreurs fréquentes
- Inverser les traits de la pile : le trait long et fin est la borne +, le trait court et épais la borne −.
- Dessiner une lampe par un simple cercle vide : il faut la croix à l'intérieur.
- Placer un symbole dans un coin ou tracer des fils tordus à main levée : le schéma devient difficile à lire.
- Dessiner l'interrupteur fermé alors qu'il est ouvert dans le montage : le schéma doit montrer l'état réel.
5Je m’exerce
1Exercice 1
Décris avec des mots le symbole normalisé : a) d'une lampe ; b) d'une pile ; c) d'un interrupteur fermé ; d) d'un moteur.
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) Lampe : un cercle avec une croix à l'intérieur.
b) Pile : deux traits parallèles, un long et fin (borne +) et un court et épais (borne −).
c) Interrupteur fermé : un trait continu entre les deux bornes.
d) Moteur : un cercle avec la lettre M à l'intérieur.
2Exercice 2
Réponds par vrai ou faux et corrige.
a) Sur un schéma, on dessine les fils à main levée.
b) Le trait court et épais d'une pile représente la borne −.
c) On peut placer une lampe dans un coin du rectangle.
d) Le symbole d'un interrupteur ouvert est un trait incliné.
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a) Faux : on trace les fils à la règle, en traits horizontaux et verticaux.
b) Vrai.
c) Faux : on ne place jamais un symbole dans un coin.
d) Vrai.
3Exercice 3
Kadiatou a réalisé ce montage : la borne + d'une pile est reliée à une lampe, la lampe à un interrupteur ouvert, l'interrupteur à la borne − de la pile.
a) Dessine (ou décris précisément) le schéma normalisé de ce montage.
b) La lampe brille-t-elle ? Pourquoi ?
c) Indique sur ton schéma le sens du courant quand on ferme l'interrupteur.
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a) Un rectangle : sur le côté gauche, la pile (trait long et fin en haut, marqué +, trait court et épais en bas, marqué −) ; sur le côté du haut, la lampe (cercle avec une croix) ; sur le côté droit, l'interrupteur ouvert (trait incliné) ; le côté du bas est un fil qui revient à la borne −.
b) Non : l'interrupteur est ouvert, le circuit est ouvert, le courant ne circule pas.
c) La flèche est sur le fil du haut, dirigée de la borne + vers la lampe (puis vers l'interrupteur et la borne −).
4Exercice 4
Écris, dans l'ordre, les étapes à suivre pour réaliser le montage d'un circuit comprenant une pile, un interrupteur, une lampe et une sonnerie, à partir de son schéma.
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- Je rassemble le matériel : pile, interrupteur, lampe sur son support, sonnerie, fils.
- J'ouvre l'interrupteur.
- Je relie la borne + de la pile au premier élément du schéma avec un fil.
- Je relie chaque élément au suivant, dans l'ordre du schéma.
- Je relie le dernier élément à la borne − de la pile.
- Je vérifie la boucle en la suivant du doigt, puis je ferme l'interrupteur : la lampe brille et la sonnerie sonne.
5Exercice 5
Sur un schéma, Sékou a dessiné : une pile avec le trait long en bas marqué « − » et le trait court en haut marqué « + » ; une lampe représentée par un cercle vide dans le coin en haut à droite ; des fils tracés à main levée.
Relève toutes ses erreurs et corrige-les.
Voir le corrigéCacher le corrigé
- Pile : le trait long et fin doit être la borne +, le trait court et épais la borne −. Sékou a inversé les signes par rapport aux traits (trait long marqué −, trait court marqué +).
- Lampe : il faut une croix dans le cercle, et elle ne doit pas être dans un coin ; il faut la placer sur un côté du rectangle.
- Fils : ils doivent être tracés à la règle, en traits horizontaux et verticaux.
Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.
6Je vérifie
Choisis une réponse pour chaque question : la correction s’affiche aussitôt.
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