Le sens du courant électrique
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Une pile possède deux extrémités de formes différentes : les bornes. Pourquoi attribue-t-on à ces bornes les signes « + » et « − » ? Et quel est le sens du courant électrique ?
1. Mise en évidence du sens du courant
Les circuits électriques permettant de faire briller des lampes fonctionnent quel que soit le sens de branchement de la pile. Il n'en est pas toujours ainsi.
• Protocole : réalisons un circuit comprenant une pile et un moteur électrique. La pile est branchée dans un sens, puis dans l'autre.
• Observation : suivant le sens dans lequel on branche la pile, le moteur tourne dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens contraire. Les deux bornes de la pile ne sont donc pas identiques et le courant ne circule que dans un seul sens. C'est pour cette raison que l'on différencie les deux bornes de la pile (ou d'un générateur) en y indiquant les symboles « + » et « − ».
2. Le sens conventionnel du courant
• Le courant électrique ne circule donc que dans un seul sens, mais lequel ?
Le problème s'est posé aux physiciens et comme on ne peut pas voir le courant électrique, un sens arbitraire a été donné : le courant circule de la borne positive vers la borne négative du générateur à l'extérieur de celui-ci. C'est le sens conventionnel du courant électrique.
• Si nous réalisons nos schémas en plaçant le générateur à gauche du circuit avec la borne positive vers le haut, le courant électrique circulera dans le sens des aiguilles d'une montre.
3. Le sens du courant et les diodes
Nous avons vu que le moteur est sensible au sens du courant. C'est également le cas d'un composant électrique très courant appelé diode.
La diode possède deux bornes qui ne sont pas identiques. C'est ce que nous allons mettre en évidence expérimentalement.
• Protocole : nous réalisons un circuit électrique composé d'une diode, d'une lampe et d'une pile. La diode est placée dans un sens puis dans l'autre.
• Observation : la lampe ne s'allume que pour un seul sens de la diode : c'est le sens passant. Si la diode est dans l'autre sens, la lampe ne s'allume pas car aucun courant ne circule dans le circuit.
• Interprétation : la diode ne laisse donc passer le courant que dans un seul sens. C'est un composant qui est très utilisé dans les appareils ménagers pour bloquer le passage du courant si les piles sont placées dans le mauvais sens.
On parle alors de diode de protection car elle protège certains éléments électroniques du circuit qui sont sensibles au sens du courant électrique.
• Il existe également des diodes électroluminescentes (DEL) qui ont la même fonction qu'une diode mais qui en plus émettent de la lumière et peuvent servir de témoin pour indiquer que le courant électrique circule et que le circuit électrique est fermé.
Question 1
Les affirmations suivantes sont-elles vraies ou fausses ?
Toute les diodes, même celles qui sont électroluminescentes, sont sensibles au sens du courant.
Cochez la bonne réponse.
vrai
faux
Par cette caractéristique, elles peuvent protéger des éléments électroniques d'une installation.
Cochez la bonne réponse.
vrai
faux
Question 2
Les affirmations suivantes sont-elles vraies ou fausses ?
Les scientifiques ont prouvé que le courant électrique circulait de la borne positive vers la borne négative.
Cochez la bonne réponse.
vrai
faux
Les scientifiques ont prouvé que le courant électrique circulait de la borne négative vers la borne positive.
Cochez la bonne réponse.
vrai
faux
Question 3
Les affirmations suivantes sont-elles vraies ou fausses ?
Un moteur électrique ne fonctionne que si le courant circule dans le sens passant.
Cochez la bonne réponse.
vrai
faux
Si le courant électrique part du pôle positif de la pile, le moteur tournera dans un sens défini. Si le courant part de l'autre pôle de la pile, le moteur tournera dans le sens inverse.
Cochez la bonne réponse.
vrai
faux