Ressources · 5ᵉ · Physique
Fiche de révision : Conducteurs et isolants
Conducteurs et isolants électriques, solides et liquides ; le court-circuit d’une lampe ou de la pile ; le corps humain conducteur, l’électrisation et les dangers du secteur ; fusible, disjoncteur, différentiel et prise de terre.
Électricité : conducteurs, isolants et sécurité
Fiche méthode
(Physique 5ᵉ · L’énergie et ses conversions · Électricité : conducteurs, isolants, court-circuit et sécurité)
La démarche pour tout exercice de sécurité électrique
1. Je repère les matériaux (conducteur ou isolant) et ce qui est relié au secteur ou à la pile.
2. Je suis le chemin du courant : un fil seul contourne-t-il des dipôles ? Un corps ferme-t-il une boucle ?
3. Je conclus avec les mots du cours : court-circuit de la pile ou d’un récepteur, électrisation, surcharge, fusible, disjoncteur, différentiel.
Cas 1 · Conducteur ou isolant ?
Réflexe — métal, graphite, fibre de carbone : conducteur ; liquide : contient-il des sels dissous ? ; plastique, caoutchouc, verre, bois sec, huile, air : isolant. Pour un conducteur médiocre, une DEL plutôt qu’une lampe.
Exemple. Avec un testeur à DEL, on teste du vinaigre blanc, puis de l’huile de table.
Le vinaigre fait s’allumer la DEL : c’est un liquide conducteur. L’huile ne l’allume pas : c’est un liquide isolant. Un liquide n’est donc pas forcément conducteur.
Attention — l’eau distillée conduit très mal ; ce sont les sels dissous qui rendent l’eau conductrice.
Cas 2 · Repérer un court-circuit
Réflexe — je repère les deux points du fil seul ; je suis le chemin qui passe par la pile : s’il reste un récepteur, seuls les dipôles contournés s’arrêtent ; sinon, court-circuit de la pile.
Exemple. Que font les trois lampes de ce circuit ?
Le fil seul contourne L2 et L3 : elles s’éteignent. L1 reste sur le chemin du courant : la pile n’est pas en court-circuit, et L1 brille plus fort.
Attention — une lampe court-circuitée n’est pas grillée ; contourner tous les récepteurs, c’est court-circuiter la pile.
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Cas 3 · Juger un danger
Réflexe — relié au secteur ? Le corps peut-il fermer une boucle (un fil et le sol, deux fils) ? De l’eau ? Une ligne à haute tension, même sans contact ?
Exemple. Pourquoi ne faut-il jamais recharger son téléphone dans le bain ?
Le chargeur est relié au secteur (230 V). L’eau du bain est conductrice et le corps mouillé conduit encore mieux : le courant pourrait traverser le corps, c’est l’électrisation.
Attention — électrisation = le courant blesse ; électrocution = il tue. Si quelqu’un est électrisé : on ne le touche pas, on coupe le courant, on alerte.
Cas 4 · Choisir la bonne protection
Réflexe — courant trop intense (court-circuit, surcharge) : fusible ou disjoncteur, qui protègent les fils ; fuite de courant vers le sol : différentiel et terre, qui protègent les personnes.
Exemple. Le différentiel coupe chaque fois qu’on branche un fer à repasser dont le réservoir d’eau fuit à l’intérieur. Que se passe-t-il ?
L’eau, conductrice, ouvre au courant un chemin vers la terre : une partie du courant fuit hors du circuit normal, le différentiel la détecte et coupe. On ne réarme pas en boucle : on laisse le fer débranché et on le fait réparer.
Attention — un fusible fondu se remplace par un fusible identique, jamais par un fil ; et un fusible contourné par un fil ne protège plus rien.
Les pièges
- Croire que toute eau conduit : l’eau distillée conduit très mal, l’huile est isolante.
- Croire qu’un court-circuit coupe le courant : au contraire, le courant passe trop facilement.
- Croire qu’un appareil éteint est sans danger : tant qu’il est branché, il est relié au secteur.
- Croire que le disjoncteur protège les personnes : c’est le rôle du différentiel et de la terre.
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