La main à la pâte 22
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Le labyrinthe électrique

vendredi 8 avril 2005, par Franck Marigny

Objectif - niveau

- Illustrer la notion de circuit ouvert ou circuit fermé
- Cette activité est réalisable en cycle 3 ou fin de cycle 2

Matériel

- 1 fil de cuivre nu ( environ 40 cm )
- 1 support de lampe à ailettes
- 1 lampe
- 1 câble de liaison ( que l’on coupe en deux )
- du fil multibrin ( environ 30 cm )
- 1 domino d’électricien ( ou 5 )
- 1 pile 4,5 v
- 1 plaquette de bois ( 15 cm x 20 cm environ )

Un kit comprenant lampe, support à ailettes, câble de liaison, domino est disponible à la Coopérative Scientifique de l’I.U.F.M pour 0,75 €

Réalisation

Travail préparatoire :

Dénuder du fil de cuivre récupéré dans le fil monobrin utilisé dans le câblage des installations électriques (1,5 mm2 de section).
Il faut avoir environ 40 cm de fil par élève.

Attention : ne pas utiliser le fil récupéré sur des bobinages (moteurs électriques, transformateurs) car il est isolé par un vernis souvent incolore.

Schéma :

Le circuit est fermé lorsque la sonde S vient en contact avec le fil F

Travail des élèves

- Couper une longueur de 5cm dans le fil de cuivre nu et le tordre à la pince pour obtenir la forme d’un crochet S presque fermé.
- Donner une forme sinueuse au fil de cuivre F restant.
- Couper le cable de liaison en deux parties de 10 et 20 cm. Dénuder les deux demi-fils et le fil multibrin.
- Réaliser le montage électrique.

Le seul petit problème est dans la fixation du fil de cuivre F sur la plaquette de bois.

On peut le résoudre :

  1. Soit en perçant la plaquette de bois de deux petits trous ( diamètre environ 1,5 mm ) dans lesquels on enfonce les deux extrémités du fil F.
  2. Soit en vissant des dominos aux deux points ( ou en les collant avec un pistolet à colle ). L’un des dominos sert aussi à assurer la jonction entre le fil F et l’une des moitiés du câble de liaison.
  3. Soit enfin très simplement en fixant les deux extrémités de F avec deux punaises (c’est très facile , mais moins esthétique).

Prolongements ou variantes :
Il est possible de présenter l’objet sous la forme d’une boîte noire et de demander aux élèves de le concevoir. La démarche n’est pas évidente car une seule extrémité du fil F est reliée au circuit.

En fin d’activité, si les enfants emportent leur réalisation, on peut remplacer la lampe par un buzzer (il faut alors respecter le sens de branchement de la pile).