L'électricité : circuits et composants | 5ème

Qu'est-ce qu'un circuit électrique ?

Circuit électrique

Un circuit électrique est un ensemble de composants reliés entre eux par des fils conducteurs, permettant la circulation du courant électrique.

Les éléments d'un circuit

Composant	Symbole	Rôle
Pile/Générateur	—\|+	Fournit l'énergie électrique
Lampe	⊗	Convertit l'électricité en lumière
Interrupteur	—/—	Ouvre ou ferme le circuit
Fil conducteur	—	Permet la circulation du courant
Moteur	M	Convertit l'électricité en mouvement

Circuit ouvert et circuit fermé

⚠️

Circuit fermé : Le courant peut circuler, les appareils fonctionnent.

Circuit ouvert : Le circuit est interrompu, le courant ne passe pas.

EXEMPLE

Quand tu appuies sur l'interrupteur de ta chambre :

Interrupteur fermé → circuit fermé → la lampe s'allume
Interrupteur ouvert → circuit ouvert → la lampe s'éteint

Conducteurs et isolants

Conducteur

Matériau qui laisse passer le courant électrique.

Isolant

Matériau qui ne laisse pas passer le courant électrique.

Exemples

Conducteurs	Isolants
Métaux (cuivre, fer, aluminium)	Plastique
Eau salée	Verre
Corps humain	Bois sec
Graphite (mine de crayon)	Caoutchouc

⚠️

Attention ! Le corps humain est conducteur. C'est pourquoi l'électricité est dangereuse !

Les deux types de circuits

Le circuit en série

Circuit en série

Circuit où les composants sont placés les uns à la suite des autres. Le courant n'a qu'un seul chemin possible.

Caractéristiques :

Si un composant est défaillant, tout le circuit s'arrête
Toutes les lampes brillent moins quand on en ajoute
Le courant est le même partout dans le circuit

EXEMPLE

Les guirlandes de Noël anciennes : si une ampoule grille, toute la guirlande s'éteint !

Le circuit en dérivation (parallèle)

Circuit en dérivation

Circuit où les composants sont placés sur des branches différentes. Le courant a plusieurs chemins possibles.

Caractéristiques :

Si un composant est défaillant, les autres continuent de fonctionner
Chaque lampe brille normalement
C'est le montage utilisé dans les maisons

EXEMPLE

Dans ta maison, si une lampe grille dans le salon, celle de la cuisine continue de fonctionner !

Comparaison série / dérivation

Critère	Série	Dérivation
Chemin du courant	Un seul	Plusieurs
Si une lampe grille	Tout s'éteint	Les autres fonctionnent
Éclat des lampes	Diminue si on en ajoute	Reste constant
Utilisation	Guirlandes anciennes	Installations domestiques

Le sens du courant

Sens conventionnel du courant

Par convention, le courant électrique circule de la borne + vers la borne - du générateur à l'extérieur de celui-ci.

⚠️

En réalité, ce sont les électrons (charges négatives) qui se déplacent en sens inverse, de la borne - vers la borne +. Mais on utilise le sens conventionnel par habitude historique.

Court-circuit

Situation où le courant passe directement d'une borne à l'autre du générateur sans traverser les récepteurs.

Dangers du court-circuit :

Le courant devient très intense
Les fils chauffent dangereusement
Risque d'incendie
Le générateur peut être endommagé

⚠️

Ne jamais relier directement les deux bornes d'une pile ou d'une prise !

Schématisation d'un circuit

Les symboles normalisés

Pour dessiner un circuit électrique, on utilise des symboles standardisés :

Composant	Comment le dessiner
Pile	Deux traits parallèles (grand = +, petit = -)
Lampe	Cercle avec une croix
Interrupteur ouvert	Trait interrompu
Interrupteur fermé	Trait continu
Moteur	Cercle avec M
Fil	Trait droit

Règles de schématisation

Utiliser une règle pour les fils
Les fils sont toujours horizontaux ou verticaux
Les composants sont sur les fils, pas dans les angles
Les symboles doivent être normalisés

Sécurité électrique

⚠️

Règles de sécurité :

Ne jamais toucher une prise avec les doigts mouillés
Ne jamais introduire d'objet métallique dans une prise
Ne pas surcharger les multiprises
Faire vérifier les installations anciennes
En cas d'accident : couper le courant avant de toucher la victime

Protections dans la maison

Dispositif	Rôle
Disjoncteur	Coupe le courant si l'intensité est trop forte
Fusible	Fond et coupe le circuit en cas de surintensité
Prise de terre	Évacue le courant en cas de défaut

Exercices

Dessine le schéma d'un circuit en série avec une pile, un interrupteur et deux lampes.
Dans un circuit en dérivation avec 3 lampes, une lampe grille. Que se passe-t-il pour les deux autres ?
Classe ces matériaux en conducteurs ou isolants : cuivre, plastique, aluminium, verre, eau salée.
Explique pourquoi on ne doit jamais toucher une prise avec les mains mouillées.
Quelle est la différence entre le sens conventionnel du courant et le sens réel de déplacement des électrons ?

Points clés à retenir

Circuit fermé = le courant circule / Circuit ouvert = le courant ne passe pas
Conducteurs : laissent passer le courant (métaux)
Isolants : bloquent le courant (plastique, verre)
Série : un seul chemin, si une lampe grille tout s'éteint
Dérivation : plusieurs chemins, les lampes sont indépendantes
Sens conventionnel : de + vers - (à l'extérieur du générateur)
Court-circuit = danger !