Isolants et conducteurs
Certains corps conduisent (= laissent passer) l'électricité: ce sont des conducteurs électriques. D'autres ne conduisent pas l'électricité: ce sont des isolants électriques.
Expérience:
A
B
Le circuit est ouvert entre A et B: le courant ne passe donc pas et l'ampoule est éteinte. Si nous relions A et B au moyen de divers objets de différentes matières, il y a 2 solutions:
L'ampoule s'allume, donc le corps étudié laisse passer le courant: c'est un conducteur électrique.
L'ampoule ne s'allume pas, donc le corps étudié ne laisse pas passer le courant: c'est un isolant électrique.
matière isolante
matière conductrice
plastique
fer blanc
bois sec
acier
argent
aluminium
étain
laiton
cuivre
fonte
zinc
plomb
nickel
aluminium
latex
Classer les matières suivantes en 2 familles: conducteur et isolant.
fer, aluminium, acier, cuivre, laiton, nickel, zinc, étain, plomb, verre, caoutchouc, plastique, sel, eau pure, eau salée, graphite , bois sec, peau sèche, nylon, porcelaine, huile, granite, calcaire...
acier
graphite (mine)
tissu en coton
Remarques :
1.
2.
Tous les métaux étudiés (fer, aluminium, cuivre, laiton, étain, nickel, plomb, zinc et acier) sont conducteurs (d’électricité mais aussi de chaleur).
On utilise les métaux pour conduire l’électricité et le plastique pour isoler.
gaine isolante en plastique
métal conducteur
Le caractère conducteur d’un métal comme le cuivre s’explique si l’on sait qu’à l’état solide les atomes sont bien rangés et que des électrons libres peuvent migrer et créer un courant électrique.
3.
4.
Attention, danger... Lorsqu’on teste la paille de fer, celle-ci réagit violemment en dégageant beaucoup d’énergie. On assiste à une réaction chimique.
On peut écrire cette réaction au moyen d’une équation chimique.
Oxyde de fer
Fer
Le produit de la réaction est un oxyde de fer: solide, gris bleuté, friable, de formule Fe3O4 (comme le minéral magnétite).
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Suite du cours: montage en série ou en parallèle
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Nous voulons découvrir quels sont les corps conducteurs parmi tous ceux que nous connaissons. Pour y parvenir nous réalisons le montage suivant:
or
papier
granite (roche)
isolant
conducteur
Dans tous les appareils électroniques on trouve des circuits imprimés. Ce sont des plaques de matière isolante (plastique, résine “epoxy”, fibre de verre) dans lesquelles sont gravés des chemins conducteurs en métal (cuivre). Ces chemins relient les composants électroniques qui constituent le circuit: diodes, condensateurs, transistors, résistances, et circuits intégrés (ou “puces” électroniques). On a donc besoin de beaucoup moins de fils électriques: on gagne beaucoup de place.
sagex
Imagine une expérience qui permette de déterminer à quelle broche sont connectés les 3 fils d’une prise 230 V.
3 broches
Les semi-conducteurs