TP1 initiation crocodile physics-1

2nde 7 – MPI TP - Partie 1 : utilisation de l’ordinateur
Partie 2 : Electricité
NOM :
T.P. n°1 : Initiation au logiciel de simulation « Crocodile Physic »
Objectifs :
• Apprendre à utiliser les fonctions de base du logiciel de simulation Crocodile Physic à partir d’exemples
simples en électricité.
• Revoir quelques notions d’électricité.
Lancer le programme Crocodile Physic en double-cliquant sur son icône
sur le bureau ou en passant par le
menu Démarrer.
Fermer la fenêtre des livres pour avoir un espace de travail plus grand (cliquer ici)
Quelques indications :
Pour accéder aux images des composants, faire apparaître la barre d'outils des images en cliquant sur ce
bouton.
Pour placer un composant, cliquer sur son image, le positionner sur la feuille et re-cliquer.
Pour tirer un fil, cliquer sur une borne, amener le fil sur une autre borne, cliquer à nouveau.
Dans une barre d'outils le bouton
L'icône
permet de revenir à la barre d'outils précédente ;
permet d'effacer : placer le croco sur l'objet et cliquer quand il ouvre la bouche.
1) Construire un circuit.
Un circuit électrique est constitué de composants connectés entre eux par des fils.
Certains composants sont susceptibles de fournir de l'énergie électrique aux circuits, ce sont des générateurs,
d'autres, les récepteurs, sont susceptibles de "consommer" cette énergie électrique et de la transformer en chaleur,
mouvement, rayonnement, etc.
et une batterie de 9V
Placer sur l'espace de travail une lampe à filament
Relier leurs bornes à l'aide de deux fils pour réaliser un circuit en boucle.
Répondre aux questions suivantes sur le polycopié.
.
1. Que se passe-t-il lorsque le circuit est fermé?
2. Quel est le générateur et quel est le récepteur?
3. Que se passe-t-il si vous ouvrez le circuit en supprimant un fil à l'aide du crocodile?
4. La réaction est-elle différente selon le fil choisi? (confirmer en essayant)
5. Quelle est la principale différence entre une pile et une batterie?
Pour ouvrir ou fermer un circuit facilement on préfère utiliser un interrupteur plutôt que d'enlever un fil.
Insérer un interrupteur
dans le circuit. Cliquer sur sa commande pour ouvrir ou fermer le circuit.
6. A votre avis, est-ce qu'un interrupteur consomme de l'énergie?
2) Le courant électrique
Lorsque le circuit est fermé le générateur provoque le passage du courant électrique dont le sens conventionnel est
choisi de la borne plus du générateur vers sa borne moins.
7. Lorsque le circuit est fermé, le sens conventionnel du courant est-il indiqué par
le logiciel? Comment ?
8. A l'intérieur du générateur, dans quel sens se déplace le courant ?
9. Promener la souris sur les fils et les composants et noter l'intensité du courant
dans le circuit fermé. Rappeler l’unité de l’intensité.
Dans la réalité, le courant est assuré par une circulation de charges électriques positives et/ou négatives qui se
déplacent dans le circuit.
Par convention, le sens du courant correspond à celui du déplacement des charges électriques positives.
Dans la plupart des conducteurs usuels, le courant est produit par le déplacement de charges appelées électrons et
chargées négativement : ceux-ci circulent donc en sens inverse du sens conventionnel du courant.
3) Transferts d’énergies dans un circuit.
La batterie est une réserve d'énergie chimique. Quand le circuit est fermé, l'énergie chimique de la batterie sert à
produire un courant. Ce courant transporte de l'énergie électrique, cette énergie est transformée dans la lampe.
10. En quoi l'énergie électrique est-elle transformée dans la lampe? Choisir une ou plusieurs
réponses dans la liste ci-dessous.
- En énergie mécanique (liée au mouvement),
- En énergie chimique,
- En chaleur,
- En énergie lumineuse.
Remplacer la lampe par une sonnerie et fermer le circuit.
11. Lorsque la sonnerie se déclenche, quels sont les transferts d'énergie qui interviennent ?
Remplacer la sonnerie par un moteur et fermer le circuit.
12. Lorsque le moteur tourne, quels sont les transferts d'énergie qui interviennent ?
4) Schéma symbolique d’un circuit
Un circuit électrique est représenté par un schéma où les composants, fils et connexions sont indiqués par des
symboles plutôt que par des images comme vous venez de le faire.
Pour avoir accès aux symboles il faut revenir à la barre d'outils générale en cliquant sur
bouton qui affiche la barre d'outils des symboles
et cliquer sur le
.
Une nouvelle barre d'outils apparaît. Chacun des boutons permet d'accéder à une famille de composants
(Alimentations, interrupteurs, sorties lumineuses, appareils de mesure, etc.)
Remarque : certains symboles sont proposés plusieurs fois mais avec des orientations différentes pour présenter
votre schéma comme vous le voulez.
13. Trouver les symboles de la batterie, de l'ampoule, de l'interrupteur et d'une résistance :
les noter ci-dessous.
Ouvrir une nouvelle feuille par "fichier/Nouveau" et construire le schéma symbolique du circuit
construit au paragraphe 1 en utilisant la lampe témoin, une batterie de 9V, un interrupteur.
14. Quelle est l'intensité du courant? La comparer à l'intensité parcourant la lampe à filament utilisée
au début du TP et connectée à la même force électromotrice (f.e.m) de 9V.
Ouvrir l'interrupteur et cliquer sur la batterie pour la sélectionner. Modifier la valeur de sa f.é.m. pour la
mettre à 5V. Fermer l'interrupteur.
15. Quelle est la nouvelle intensité ?
16. conclusion : Utiliser les résultats précédents pour citer deux paramètres dont dépend l’intensité du
courant débitée par un générateur dans un circuit.