Série d'exercices : Généralités sur le courant électrique - 2nd S

Classe: 
Seconde
 

Exercice 1

Compléter le texte ci-dessous avec des mots de la liste suivante : négative, positive, électrons, ions, cations, anion.
 
Indication : Un mot peut ne pas être utilisé ou être utilisé plusieurs fois.
 
Dans les métaux, la conduction du courant électrique est assurée par les $\ldots\ldots$ qui se déplacent de la borne $\ldots\ldots$ du générateur vers sa borne $\ldots\ldots.$
 
Une solution ionique est constituée de deux sortes d'ions : Les ions chargés positivement sont appelés des $\ldots\ldots$ et les ions chargés négativement sont appelés des $\ldots\ldots.$
 
Dans une solution ionique, le courant électrique est dû à un double déplacement des $\ldots\ldots.$
 
Les cations sont attirés par l'électrode reliée à la borne $\ldots\ldots$ du générateur et les $\ldots\ldots$ sont attirés par l'électrode qui est reliée à la borne $\ldots\ldots$ du générateur
 

Exercice 2

1) Réaliser le schéma de ce montage en utilisant les symboles normalisés

 

 
2) Ces schémas correspondent-ils à des circuits électrique fonctionnel ? Justifier

 

 
 

Exercice 3

A partir des éléments dessinés ci-dessous, réaliser les branchements :
 
1) pour que les lampes soient montées en série.
 
2) pour que les lampes soient montées en parallèle.

 

 

Exercice 4

Analyse d'un montage à trois lampes

 

 
1) Schématiser le montage ci-dessus
 
2) Pour connaître tous les courant où faut-il placer le minimum d'ampèremètres ?
 
3) La lampe $L_{1}$ vient à griller ; les lampes $L_{2}\ $ et $\ L_{3}$ éclairent-elles ?
 
4) La lampe $L_{2}$ vient à griller ; les lampes $L_{1}\ $ et $\ L_{3}$ éclairent-elles ?
 

Exercice 5

Les dipôles $D_{1}\;,\ D_{2}\;,\ D_{3}\;,\ D_{4}\ $ et $\ D_{5}$ ne sont pas des générateurs.

 

 
Choisir les affirmations exactes :
 
1.1) Le courant électrique est un mouvement de porteurs de charges.
 
1.2) Les charges en mouvement dans un circuit sont toujours des électrons.
 
1.3) A l'extérieur du générateur, les électrons circulent de la borne $-$ vers la borne $+.$
 
1.4) Le courant sort du générateur par la borne verticale située à droite sur ce schéma.
 
2.1) Les dipôles $D_{4}\ $ et $\ D_{6}$ sont en série.
 
2.2) Les dipôles $D_{4}\ $ et $\ D_{6}$ sont en parallèle.
 
2.3) Les dipôles $D_{4}\ $ et $\ D_{6}$ ne sont ni l'un ni l'autre.
 
2.4) Les dipôles $D_{1}\ $ et $\ D_{2}$ sont en série.
 
3.1) Il y a dans ce circuit 2 nœuds.
 
3.2) Il y a dans ce circuit 6 nœuds.
 
3.3) Il y a dans ce circuit 2 branches en dérivation.
 
3.4) Il y a dans ce circuit 3 branches en dérivation.
 

Exercice 6 

L'électrolyse est un processus de conversion d'énergie électrique en énergie chimique. En effet, cette méthode consiste à faire passer du courant électrique dans une solution aqueuse afin de transformer la matière (réaction chimique) au niveau des électrodes. Cette technique est utilisée pour "plaquer" les bijoux.
 
Une bague en métal est plongée dans une solution de chlorure d'argent reliée à un générateur pour être plaquée en argent :

 

 
1) Indiquer quelles solutions aqueuses conduisent le courant électrique.
 
2) Préciser la nature du courant électrique dans les solutions.
 
3) Donner la formule chimique de la solution de chlorure d'argent.
 
Sur quelle électrode (positive ou négative) doit-on placer la bague pour qu'elle se recouvre d'argent ?
 
Justifier
 

Exercice 7

1) Schématiser un circuit comprenant, en série, un générateur, une lampe, un ampèremètre, et un électrolyseur (vous ferez le dessin de l'électrolyseur en faisant apparaître les électrodes)
 
2) Comment schématise-t-on un électrolyseur ?
 
3) On place successivement dans l'électrolyseur : une solution de sulfate de cuivre, une solution de glucose, une solution d'eau déminéralisée et une solution d'eau minérale
 
a) Quel est le but de cette expérience ?
 
b) Présenter les résultats des observations dans un tableau
 
c) Ajouter une ligne au tableau et donner l'interprétation des observations
 
5) On place dans l'électrolyseur une solution de chlorure de zinc :
 
a) Sur le schéma, indiquer en rouge le sens du courant
 
b) Sur le schéma, indiquer en bleu le sens des ions positifs
 
c) Sur le schéma, indiquer en noir le sens des électrons libres
 
d) Sur le schéma, indiquer en vert le sens des ions négatif
 

Exercice 8

Un élève de seconde, réalise l'expérience suivante avec différents solides puis reporte ses résultats dans un tableau
 
Schéma de l'expérience :

 

 
Tableau de résultats :
$$\begin{array}{|l|c|c|}\hline\text{solide}&\text{état de la}&\text{solide conducteur}\\&\text{lampe}&\text{ou isolant}\\ \hline\text{fer}&\text{allumée}&\\ \hline\text{bois}&\text{éteinte}&\\ \hline\text{aluminium}&\text{allumée}&\\ \hline\text{cuivre}&\text{allumée}&\\ \hline\text{papier}&\text{éteinte}&\\ \hline\text{argent}&\text{allumée}&\\ \hline\text{verre}&\text{éteinte}&\\ \hline\end{array}$$
 
1) Compléter la dernière colonne du tableau en indiquant si le solide est conducteur ou isolant du courant électrique
 
2) D'après ces résultats, est-ce que tous les solides conduisent le courant électrique ?
 
3) Cette expérience montre que les métaux ont une propriété commune. Quelle est cette propriété ?
 

Exercice 9

Deux circuits électriques sont décrits ci-dessous, on doit proposer un schéma pour chacun.
 
1) Le premier circuit électrique contient un générateur, un interrupteur, une lampe et une résistance et fonctionne ainsi :
 
L'interrupteur commande la lampe et la résistance simultanément (ensemble),
 
Si la lampe est grillée, la résistance continue de chauffer
 
1.1) Tracer le schéma
 
1.2) Expliquer pourquoi la résistance continue de chauffer lorsque la lampe est grillée.
 
2) Le deuxième circuit électrique contenant un générateur, un interrupteur, un moteur et une $DEL$ et fonctionne ainsi :
 
L'interrupteur commande le moteur et la $DEL$ simultanément (ensemble),
 
Si le moteur est détruit, la $DEL$ ne brille plus.
 
2.1) Tracer le schéma
 
2.2) Expliquer pourquoi la $DEL$ ne brille plus lorsque le moteur est détruit
 

Exercice 10

Observez les circuits électriques ci-dessous et répondez aux questions en justifiant toutes vos réponses.

 

 
1) Dans quel circuit n'y a-t-il pas de courant électrique qui circule ?
 
2) Indiquer le sens de circulation du courant électrique dans les autres circuits.
 
3) Quels sont les circuits en série ? Parmi ces circuits, quels sont les deux dans lesquels la lampe éclaire de la même façon ?
 
4) Quels sont les circuits qui comportent des dérivations ?
 
5) Dans le circuit 7, placez un interrupteur permettant d'allumer la lampe indépendamment des autres dipôles. Placez un 2e interrupteur permettant de commander la résistance et le moteur en même temps indépendamment de la lampe.
 
Dans quels circuits la lampe éclaire-t-elle le plus
 

Exercice 11

Dans chacun des exercices ci-dessous, relever les affirmations justes et modifier (si possible) celles qui sont fausses ou incomplètes.
 
1) Qu'est-ce que le courant électrique ?
 
a) Dans un métal, le courant électrique est dû à un déplacement d'ensemble d'électrons libres (ou électrons de conduction).
 
b) La vitesse de ce déplacement d'ensemble est de l'ordre de 10 kilomètres par heure.
 
c) Les électrons libres sont des électrons qui sont très liés aux noyaux des atomes métalliques.
 
d) Dans une solution conductrice (électrolyte), le courant électrique est dû à un déplacement d'espèces ioniques négatives (anions).
 
2) Quel est le rôle du générateur ?
 
a) Le générateur injecte dans le circuit les électrons de conduction.
 
b) Le générateur impose la mise en mouvement des électrons de conduction.
 
c) Le générateur délivre au circuit la tension électrique nécessaire à la mise en mouvement des électrons de conduction.
 
d) Le courant électrique circule de la borne positive du générateur vers sa borne négative.

 

$\begin{array}{c}\blacktriangleright\,\boxed{\text{Correction des exercices}}\end{array}$

 

 

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