Collège – 4e – Physique-Chimie – Intensité et tension

Exercice 1 — Comparaison entre intensité et tension

Objectif pédagogique : Comprendre la différence entre l’intensité du courant et la tension électrique, ainsi que leurs unités de mesure.

Consigne pour l’élève : Lis attentivement les descriptions ci-dessous et associe chaque situation à la notion correspondante : intensité ou tension. Justifie ta réponse en une phrase.

Exercice à réaliser :

1. Une ampoule brille plus intensément si plus d’électrons passent par seconde.
2. Une pile de 9 volts et une pile de 1,5 volt alimentent une même lampe.
3. Pour mesurer ce paramètre, on utilise un multimètre branché en série dans le circuit.
4. Deux appareils branchés sur une même prise reçoivent la même valeur de ce paramètre.

Matériel requis : Aucun

Temps estimé: 15 minutes

Corrigé détaillé :

1. Intensité. Justification : Plus d’électrons en mouvement par seconde correspondent à une intensité plus élevée.
2. Tension. Justification : Les volts sont l’unité de mesure de la tension électrique.
3. Intensité. Justification : La mesure de l’intensité implique un branchement en série avec le circuit.
4. Tension. Justification : En électricité domestique, la tension est distribuée de manière égale aux appareils.

Différenciation pédagogique :

• Remédiation : Revois les définitions d’intensité et de tension et utilise des analogies comme l’eau pour illustrer ces concepts.
• Approfondissement : Réalise une recherche sur la différence entre intensité et tension dans un circuit courant alternatif.

Exercice 2 — Calcul d’intensité

Objectif pédagogique : Savoir calculer l’intensité du courant à l’aide de la formule de l’Ohm.

Consigne pour l’élève : Utilise la loi d’Ohm (I = U/R) pour calculer l’intensité du courant dans les circuits suivants. Présente tes calculs.

Exercice à réaliser :

• Circuit 1 : U = 12 V, R = 6 Ω
• Circuit 2 : U = 18 V, R = 3 Ω
• Circuit 3 : U = 24 V, R = 8 Ω

Matériel requis : Aucun

Temps estimé : 20 minutes

Corrigé détaillé :

• Circuit 1 : I = 12 V / 6 Ω = 2 A
• Circuit 2 : I = 18 V / 3 Ω = 6 A
• Circuit 3 : I = 24 V / 8 Ω = 3 A

Différenciation pédagogique :

• Remédiation : Revois la définition et l’application de la loi d’Ohm avec des exemples simples ou des exercices pratiques supplémentaires.
• Approfondissement : Explore comment la loi d’Ohm s’applique dans des situations réelles comme l’éclairage de maisons ou d’immeubles.

Exercice 3 — Mise en situation avec circuits en série et en parallèle

Objectif pédagogique : Analyser les effets de la configuration en série et parallèle sur la tension et l’intensité.

Consigne pour l’élève : Lis le texte suivant et indique ce qui change en termes d’intensité et de tension lorsqu’on modifie le circuit de série à parallèle.

Exercice à réaliser :
Une lampe est connectée à une pile de 9 V. Dans un circuit en série, deux lampes identiques sont ajoutées. Puis, le circuit est modifié pour que les lam­pes soient en parallèle. Indique ce qui se passe avec la luminosité des lam­pes et la distribution de la tension et de l’intensité dans ces deux configurations.

Matériel requis : Aucun

Temps estimé : 20 minutes

Corrigé détaillé :

• En série : La tension est divisée à travers les deux lampes, donc chaque lampe brille moins.
• En parallèle : Chaque lampe reçoit la pleine tension de 9 V, donc brille de la même manière que si elle était seule connectée. L’intensité du courant total depuis la pile est augmentée car elle alimente deux circuits parallèles.

Différenciation pédagogique :

• Remédiation : Utilise des maquettes ou des simulations virtuelles pour visualiser les effets des modifications dans le circuit.
• Approfondissement : Développe une comparaison des effets d’un court-circuit en configurations série et parallèle sur des appareils électriques dans la maison.

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🔗 Ressources complémentaires :