De nombreux appareils fonctionnent à l’électricité, les uns fonctionnent en utilisant des piles, les autres en
utilisant le courant issu d’une prise électrique.
Quelle est la différence entre ces deux courants électriques ?
Un courant électrique qu’il soit issu d’une pile ou d’une prise du secteur est caractérisé par sa tension électrique
et son intensité. Mais avant de définir la différence entre ces deux courants électriques, qu’est-ce que l’électricité ?
L'électricité, ou plutôt le courant électrique, est un déplacement de charges, et bien souvent ce sont des électrons,
car les électrons sont très légers et se déplacent facilement.
En général, les électrons se trouvent dans les atomes, et les atomes sont assez peu enclins à laisser leurs électrons
partir. Un matériau dans lequel les électrons ne sont pas trop attachés à leurs atomes est appelé matériau conducteur.
Un matériau conducteur laisse donc passer facilement le courant électrique, puisqu'il permet à ses électrons de bouger
comme ils veulent. Les meilleurs conducteurs sont les métaux, on les utilise pour canaliser l'électricité dans des
fils. L'eau « du robinet » est aussi un bon conducteur de l'électricité : elle contient pas mal d'ions, qui sont des
porteurs de charges comme les électrons. Comme nous sommes pour une grande partie constitués d'eau, nous ne sommes pas
de mauvais conducteurs.
Un isolant est un matériau dans lequel les électrons sont bien attachés aux atomes. Le courant ne peut donc pas
passer dans un isolant. L'air, le plastique, par exemple sont de bons isolants.
Voici un fil électrique conduisant le courant. C'est comme un tuyau dans lequel les électrons circulent. En fait, ils
vont un peu dans tous les sens, comme le montrent les petites flèches qui donnent leur direction de déplacement. Mais
il y a toujours un mouvement d'ensemble, ici vers la droite, et c'est ça, le courant électrique. C'est comme une
foule de gens : même si certains vont à contre-courant, ou sur le côté il y a un déplacement d'ensemble de la foule
dans une direction donnée. Dans un fil électrique, c'est la force électrique qui pousse les électrons dans un certain
sens. Dans un fil électrique dans lequel le courant circule, on a donc un grand nombre d'électrons qui parcourent le
fil. Les électrons qui parcourent un fil font penser à de l'eau dans un tuyau. En fait, le parallèle avec l'eau sera
intéressant à explorer :
L'eau avance dans les tuyaux grâce à la pression. Plus la pression est importante, plus l'eau essaye de s'échapper.
Quand il n'y a plus de pression, l'eau n'a plus tendance à sortir. La première quantité importante pour comprendre
comment l'eau avance dans les tuyaux, c'est donc la pression. La seconde quantité importante, c'est le débit. Le
débit, c'est la quantité d'eau que le tuyau convoie. Une douche a un débit de quelques litres par minute. Ca n'est
pas parce que la pression est importante que le débit l'est. Dans un tuyau fermé, la pression est grande, mais aucune
eau ne s'échappe, le débit est donc nul.
Avec l'électricité, c'est exactement la même chose ! C'est ce qu'on appelle la tension qui fait avancer les électrons,
et donc joue le même rôle que la pression. Cela donne avec quelle force la force électrique pousse les électrons dans
le fil. On mesure la tension en Volts (V). Une pile pousse les électrons avec une force de
1,5 V, alors que le courant dans les prises a une tension de 220 V. Dans les fils haute tension, la tension peut
atteindre plusieurs milliers de volts.
Et ce qui correspond au débit de l'eau pour les électrons, c'est ce qu'on appelle l'intensité. Plus les électrons
sont nombreux à passer dans le fil, plus on dit que l'intensité est forte. L'intensité se mesure en Ampères (A).
Quand les électrons ne peuvent pas passer, parce qu'il n'y a pas de matériau conducteur, l'intensité est nulle.
Document extrait du cite : http://www.e-scio.net
Attention : Le voltmètre, lorsqu’il est monté dans un circuit alternatif, doit être connecté sur la sortie
alternative.
Deux symboles apparaissent sur les appareils :
En courant continu :
En courant alternatif :
La lecture du voltmètre nous indique 220 V, l’oscillogramme obtenu est le suivant sachant que l’échelle donnée par
l’appareil est :
- En abscisse : 1 carreau = 4 ms
- En ordonnée : 1 carreau = 100 V
A partir de l'oscillogramme ci-dessous, répondre aux questions.
Les erreurs sont mises en évidence par la couleur rouge donnée à celles-ci...
III) Reconnaître une tension alternative périodique : Fréquence.
On appelle période la partie de courbe qui se reproduit identique à elle-même. (Dans le cas présent, le passage
alternatif positif et négatif, représente une période).
Échelle :
En abscisse : 1 carreau = 4 ms
En ordonnée : 1 carreau = 100 V
A partir de l'oscillogramme ci-dessous, répondre aux questions.
Les erreurs sont mises en évidence par la couleur rouge donnée à celles-ci...
On appelle fréquence la cadence à laquelle la tension se reproduit identiquement à elle-même en 1 s. La fréquence
est donnée en Hertz. (Symbole Hz)
La fréquence du courant électrique d’une prise 220 V (courant E.D.F.) est 50 Hz, c’est à dire que le courant
électrique dans cette prise change de sens 100 fois en 1 seconde (50 allers, 50 retours).
En Amérique du Nord, cette fréquence est de 60 Hz et la tension de 120 V. Ce qui pose problème lorsque vous partez en voyage, en effet les
appareils électriques peuvent ne pas fonctionner correctement et surtout poser des problèmes de sécurité avec une
fréquence différente de celle initialement prévue.