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ELECTRICITÉ, QU’Y A-T-IL DERRIÈRE LA PRISE ?
Dossier d’accompagnement pédagogique
Sur une idée du Conseil général des Yvelines, exposition itinérante et interactive dans les Yvelines
du 20 janvier au 15 mai 2011, du CE1 au collège, coproduite par la Cité des sciences et de l'industrie, un lieu Universcience,
et Electricité de France
www.culture.yvelines.fr/exposition-electricite
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Depuis l'invention de la pile électrique en 1800, le courant électrique s'est imposé comme une des
sources d'énergie les plus utilisées dans de nombreux domaines d'activités. L’électricité a changé le
rapport de l'homme au temps et à l'espace, et a radicalement transformé nos comportements et
notre société. Mais malgré son extrême banalisation, l'électricité demeure, pour la plupart d'entre
nous, un phénomène mystérieux, voire inquiétant.
L'exposition répond à quelques-unes des questions que se posent les enfants tout en exploitant la
part de rêve et d'imaginaire qui se dégage d'un tel sujet. Pour vous aider dans votre visite, nous vous
proposons une description de l'exposition, ainsi que des activités à développer avec des enfants du
CE1 au collège.
Le parcours de l’exposition se décline autour de trois axes :
1. Apprivoiser le courant électrique.
2. Comment ça marche ?
3. L’électricité au quotidien.
Sommaire L’exposition
Les orientations
Descriptif des éléments d’exposition
Les objectifs
Avant la visite
Activités de sensibilisation
Pendant la visite
Fiches-jeux
Après la visite
Activités d’approfondissement
Ressources
Lexique
Bibliographie
Webogr@phie
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L’exposition Les orientations
Cette exposition interactive est particulièrement adaptée aux enfants et répond à leurs questions par
des jeux, des manipulations et des expériences concrètes.
L’électricité est perçue comme un
phénomène banal…
Pour les enfants, qui ne connaissent que le
« confort », l’électricité est vécue comme une
donnée imposée, un phénomène qui va de soi
et qui ne suscite guère leur curiosité.
« Ré-enchanter » le monde électrique est un
des leitmotivs de cette exposition.
L’électricité est un phénomène abstrait et
complexe…
Concrètement, nous ne pouvons que
constater les effets de l’électricité. Pour
comprendre le pourquoi ou le comment de
ses manifestations, il faut passer
obligatoirement par la découverte de modèles
physiques théoriques complexes.
Afin que chaque visiteur, selon ses intérêts,
son âge, son niveau, trouve une clé d’entrée
pour aborder ce sujet si complexe, il a été
traité au travers de différentes approches :
technique, scientifique, quotidienne…
L’électricité est un phénomène invisible…
En effet, comment faire une exposition avec
de l’invisible ? L’exposition propose en plus
des jeux, une activité où l’on détecte le
passage du courant électrique et où on le
mesure à l’aide d’une mascotte, Electrototo.
Cet objet emblématique, associé à toutes les
expériences physiques, sensibilise, par sa
répétition, les enfants à ce phénomène
invisible.
L’électricité est un phénomène
dangereux…
Cette exposition va engager les enfants à faire
des actions, des gestes, qui dans le quotidien,
seront « à ne pas faire ».
L’électricité est un sujet vaste qui couvre
beaucoup de domaines…
Le propos est volontairement limité aux
systèmes énergétiques qui fournissent ou
transforment l’électricité : chauffage,
éclairage, moteurs, générateurs. Il est
consacré surtout aux notions de puissance et
de tension.
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Descriptif des éléments d’exposition 1. Apprivoiser le courant électrique
Quand le courant passe... ça chauffe !
En actionnant une génératrice, l'enfant
produit du courant électrique qui provoque
l'échauffement de deux fils. Il constate ainsi
l'effet calorifique du courant et le rapport
entre l'effort qu'il fournit et l'importance de
l'effet produit.
Quand le courant passe... ça aimante !
En actionnant une génératrice, l'enfant
alimente un électro-aimant avec lequel il peut
agir sur de la limaille ou de petits objets en
fer. Il constate ainsi l'effet magnétique du
courant, d'autant plus intense qu’il actionne
rapidement la génératrice.
Quand le courant passe... ça électrolyse !
En actionnant une génératrice, l'enfant
produit du courant électrique qui traverse un
bain électrolytique (eau vinaigrée ou salée)
dans lequel deux électrodes sont plongées.
Suivant le sens du courant, chaque électrode
se couvre soit d'oxygène, soit d'hydrogène,
mettant en évidence l'effet chimique
(décomposition de l'eau) du courant
électrique.
Pour que le courant passe... le circuit doit
être fermé !
L'enfant doit actionner une série
d'interrupteurs-commutateurs pour fermer un
circuit simple et obtenir ainsi l'allumage d'une
lampe.
Pour que le courant passe... le circuit doit
être conducteur !
Un circuit, constitué de piles et d'une lampe,
est à compléter avec des tubes contenant
divers matériaux isolants ou conducteurs.
L'enfant constate que tous les éléments du
circuit doivent être conducteurs pour que la
lampe s'allume.
Pour que le courant passe... il faut relier
l'appareil à la pile !
Grâce à plusieurs fils mis à sa disposition,
l'enfant peut connecter différents appareils à
une pile. Il découvre ainsi les règles de
branchement assurant le fonctionnement
correct d'un appareil.
Attention au court-circuit !
L'enfant est invité à provoquer un court-circuit
aux bornes d'une pile et à en découvrir les
conséquences. L'accent est mis sur les dangers
du court-circuit.
Informations complémentaires
. Le courant électrique consiste en un
déplacement global d'électrons, particules
quasi ponctuelles tournant autour du noyau
des atomes, porteurs d'une charge électrique
élémentaire négative. Sous l'action d'une pile
ou d'un quelconque générateur, les électrons
circulent dans le circuit.
. La tension (symbole U) d'une pile, exprimée
en volts (symbole V), mesure en quelque sorte
la tendance plus ou moins grande de cette pile
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à faire circuler du courant électrique entre ses
bornes. Dans un niveau de définition plus
élaboré, la tension entre deux points d'un
circuit apparaît comme une différence d'état
électrique entre ces deux points, qui génère
une certaine tendance pour les électrons à
circuler entre ces points.
. Tout matériau dans lequel circule du courant
électrique oppose une certaine résistance
(symbole R) au déplacement des électrons.
Celle-ci se mesure en ohms : elle est très faible
pour les matériaux conducteurs (métaux
principalement...) et très grande pour les
isolants.
. L'eau du robinet conduit le courant
électrique car elle contient des sels minéraux
dissous. Dans une telle solution, ce sont des
ions (atomes ou groupes d'atomes ayant
gagné ou perdu un ou plusieurs électrons) qui,
en se déplaçant, permettent la circulation du
courant électrique.
. Dans un circuit parcouru par du courant, le
flux d'électrons qui circule dépend de la
tension du générateur et de la résistance du
circuit. Le résultat est un certain débit
d'électrons, appelé intensité (symbole I), qui
se mesure en ampères (symbole A).
. La relation très simple qui lie dans un circuit
la tension (notée U), l'intensité (notée I) et la
résistance (notée R) est connue sous le nom
de loi d'Ohm. Elle s'exprime par une relation
de proportionnalité : U = R x I.
. Il est à noter que le sens du déplacement réel
des électrons est l'inverse du sens
conventionnel du courant électrique dont on a
décidé arbitrairement, bien avant de
connaître sa nature, qu'il circulait du + vers le -
dans le circuit.
2. Comment ça marche ?
La pile géante
Les enfants explorent l'intérieur d'une pile
géante pour découvrir comment elle est
constituée.
Qui il y a-t-il à l'intérieur d'une pile ?
Pour créer une tension électrique, les enfants
doivent connecter les fiches à deux électrodes
conductrices, une en cuivre et une en zinc, et
les plonger dans un milieu appelé électrolyte.
Les piles sont fabriquées sur ce principe.
Quelle pile choisir ?
Pour faire fonctionner un petit manège,
l'enfant doit choisir entre trois piles
différentes. Il découvre ainsi la tension en tant
que caractéristique d'une pile. S'il inverse les
fils, il constate que le courant a un sens en
observant la rotation du manège.
Des piles en piles
Pour faire fonctionner un circuit électrique
comprenant une locomotive, une ampoule et
une sonnette, l'enfant a la possibilité
d'associer plusieurs piles afin que leur tension
s'ajoute. Il découvre ainsi la règle d'association
des piles en série.
La pile humaine
En plaçant ses mains sur des plaques de cuivre
et de zinc, l'enfant découvre qu'il peut
produire une infime tension électrique en
jouant le rôle d'électrolyte.
L'ampoule géante
Les enfants sont face à une ampoule géante.
Ils peuvent distinguer les principaux éléments
qui la constituent (culot, filament...) et
observer les liaisons électriques entre ces
éléments.
Le filament de l'ampoule
En agissant sur un bouton, l'enfant fait varier
l'intensité dans un circuit comportant un
filament, qui devient plus ou moins lumineux
alors qu'un thermomètre indique une
température plus ou moins élevée. Cet
élément met en évidence le phénomène
d'incandescence associé à une température
élevée.
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Laquelle de ces ampoules ne fonctionne pas ?
L'enfant est invité à trouver l'ampoule dont le
filament est cassé. Il peut vérifier que le
courant ne passe pas lorsque le circuit est
interrompu.
Plus on allume de lampes, plus il faut
d'énergie
Grâce à une manivelle, l'enfant actionne une
génératrice qui peut alimenter une ou
plusieurs lampes.
Il constate ainsi qu'il faut déployer une force
d'autant plus grande que l'on veut allumer un
plus grand nombre de lampes.
Informations complémentaires
. Dans les premières ampoules conçues par
Edison en 1879, le vide devait être fait pour
éviter la combustion du filament de carbone
dans l'oxygène de l'air. Le filament de
tungstène des ampoules actuelles se trouve
dans une atmosphère de gaz inerte et a une
durée de vie beaucoup plus longue. Il est
porté à une température supérieure à
2 500 °C. Il produit une lumière blanche
agréable.
. Il existe actuellement des lampes à halogène.
Dans celles-ci, le gaz qui remplit l'ampoule
appartient à la famille des halogènes (chlore,
brome, iode, fluor). Dans les lampes à
halogène, le tungstène du filament qui se
sublime lentement se combine avec le gaz
halogène pour donner un composé qui se
dépose sur le fil et redonne du tungstène. Le
fil s'abime moins vite et fournit jusqu'à 8 000
heures d'utilisation.
Le moteur géant
Un trou de souris permet aux enfants de
distinguer les principaux composants du
moteur et mieux comprendre ainsi comment il
fonctionne.
Le principe du moteur
L'enfant fait fonctionner un moteur simplifié
aux éléments bien apparents. Il constate que
le moteur tourne d'autant plus vite que les
aimants (stator) sont proches de la bobine
(rotor).
Faire tourner un aimant avec du courant
L'enfant met un aimant en rotation en faisant
passer successivement du courant électrique
dans trois bobines disposées autour de
l'aimant. Il découvre ainsi un autre type de
moteur électrique.
La génératrice fabrique de l'électricité
A l'aide d'une manivelle, l'enfant fait tourner
une bobine dans l'entrefer d'un gros aimant.
Il observe qu'une tension et un courant sont
ainsi produits, d'autant plus importants que la
manivelle est tournée rapidement.
L'aimant dans la bobine
La rotation de l'aimant dans la bobine met en
évidence l'induction électromagnétique : un
levier permet de modifier la position d'un
aimant autour d'une bobine tournante ou
d'une bobine autour d'un aimant tournant.
L'enfant constate ainsi que c'est l'interaction
entre les deux éléments qui crée le courant
électrique.
Informations complémentaires
. Tout mouvement d'électrons engendre un
champ magnétique. Ainsi, lorsque du courant
circule dans un fil, il crée autour de lui un
champ magnétique. C'est notamment le cas
d'une bobine de fil parcourue par du courant.
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Les champs magnétiques formés par chaque
spire se conjuguent pour constituer autour de
la bobine un champ magnétique semblable à
celui créé par un aimant de même forme.
. Un électro-aimant est constitué d'une bobine
dans laquelle se trouve un noyau de fer : celui-
ci s'aimante sous l'action du champ
magnétique de la bobine. Lorsque le courant
est coupé, le fer perd instantanément son
aimantation.
. Dans un moteur électrique, un ou plusieurs
électro-aimants (constituant le rotor) tournent
sous l'action d'aimants (ou d'électro-aimants)
fixes (constituant le stator). Un dispositif
particulier permet d'inverser le sens du
courant dans le rotor, afin que ce dernier soit
entraîné toujours dans le même sens.
. Il existe différents types de moteurs,
fonctionnant en courant continu ou alternatif.
3. L'électricité au quotidien
Qu'y a-t-il derrière la prise ?
L'enfant découvre d'une façon humoristique
ce qui existe derrière une prise électrique,
c'est-à-dire d'où vient le courant électrique. Le
jeu consiste à tirer sur un câble et à ramener
une succession de câbles, transformateurs et
pylônes jusqu'à la centrale produisant le
courant.
Le diplôme de sécurité électrique
Ce jeu informatique permet de percevoir
certains dangers de l'électricité et d'acquérir
les principales règles d'utilisation et de
sécurité.
Mon corps laisse passer l'électricité
Les enfants complètent un circuit électrique
de très basse tension en formant une chaîne.
Ils allument ainsi une série d'ampoules et
provoquent une manifestation sonore.
Sentir l'électricité
L'enfant actionne une petite génératrice qui
lui permet de ressentir une petite décharge. Il
constate ainsi la sensibilité du corps humain à
l'électricité et prend conscience du danger
qu'elle peut représenter à forte dose.
Que faire en cas d'accident ?
Les actions importantes à faire en cas
d'électrocution sont mentionnées sous forme
de vignettes illustrées. L'enfant est ainsi alerté
sur les dangers de l'électricité. Divers conseils
sont prodigués pour réagir en cas d'accident.
Informations complémentaires
. La distribution d'électricité vers des usagers à
partir d'une station centrale fut inaugurée par
l'Américain Thomas Edison en 1882 à New
York. Il s'agissait alors de courant continu,
produit par des dynamos entraînées par des
machines à vapeur.
. Actuellement en France, la production et la
distribution de l'électricité sont assurés par
Electricité de France, entreprise nationalisée
en 1946. Toutes les centrales françaises sont
interconnectées, c'est-à-dire reliées en réseau.
Il est ainsi plus facile de fournir partout et à
tout moment la quantité d'électricité
demandée.
. En France, près de 80 % de l'électricité est
actuellement produite par des centrales
nucléaires.
Borne audiovisuelle
La borne contient une vidéo lexique intitulé
« Petit voyage en électricité ».
Il propose huit courtes séquences de dessins
animés pour renforcer les notions abordées
dans l'exposition.
NB- Comptoir des animations : deux tables
permettent aussi d’effectuer directement des
manipulations avec un animateur.
Les objectifs
L’exposition vise plusieurs objectifs : éveiller à la curiosité et le désir d’en savoir plus ; donner des clés
pour que l’enfant puisse se construire son propre savoir ; faire évoluer chez lui les représentations de
l’électricité.
Pour ce faire, à partir d’une ambiance chaleureuse, l’exposition met en scène deux approches.
L’une fondamentale qui met en évidence les conditions de fonctionnement et les propriétés du
courant électrique, répondant aux deux questions : quelles sont les conditions nécessaires pour que
le courant passe ? Que se passe t-il quand le courant passe ?
La seconde thématique, se développe, à travers la mise en valeur de quatre objets participant à
« l’environnement quotidien électrique » de tout un chacun (la prise géante, la pile, l’ampoule et le
moteur).
Enfin, la mise en scène de ces quatre objets emblématiques de l’exposition est très importante. C’est
elle qui crée l’identité de l’exposition. Ces objets sont fédérateurs. C’est autour d’eux que se
regroupe un certain nombre d’éléments. C’est grâce à eux que le visiteur va se créer une image
mentale du thème et va faire des liens entre les différentes manipulations et sa propre expérience et
connaissance.
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Avant la visite
Activités de sensibilisation
Ces activités peuvent être menées avant la visite de l'exposition. Elles proposent une entrée dans la thématique « électricité » et ont pour objectif d’éveiller l'intérêt et la curiosité des enfants ainsi qu'à faire le point sur l'état de leurs connaissances dans ce domaine. Les travaux réalisés en classe pourront être réutilisés, commentés et complétés après la visite de l'exposition afin de consolider les nouvelles connaissances.
Propositions d’activités
� Demander d’énumérer les objets électriques utilisés au cours d'une journée ordinaire.
� Reconnaître dans la rue tout ce qui fonctionne à l'électricité.
� Faire imaginer le circuit électrique d'une lampe de poche.
� Brancher une ampoule sur des piles de tensions différentes, observer l'effet produit et émettre
des hypothèses sur les causes des différences observées.
� Ouvrir des objets électriques simples (jouets, lampes...) et identifier les principaux éléments du
circuit électrique (piles, fils, ampoules, moteur...) et / ou dessiner le circuit électrique.
� A l'aide d'une pile plate, d'une petite ampoule et de fils électriques, observer expérimentalement
les conditions de branchement pour que l'ampoule s'allume.
� Manipuler de petits aimants afin de découvrir certaines propriétés (attraction/répulsion des
matériaux ferreux, existence des pôles).
� Relever les indications de puissance inscrites sur différents appareils et observer l'effet produit
lors de leur utilisation sur le compteur électrique.
� S'informer, enquêter à propos des dangers de l'électricité et des règles.
� Echanger sur les règles de sécurité à respecter.
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Fiches-jeux
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Après la visite
Activités d’approfondissement
Après la visite de l'exposition, il sera intéressant de revenir sur les conceptions exprimées préalablement par les enfants, afin de les confronter aux connaissances acquises au cours de la visite. Les activités d'approfondissement ci-après sont à proposer aux enfants en tant que situations de réinvestissement et d'élargissement de ces connaissances.
. Réaliser un petit objet (maquette de maison, jeu...) comportant un circuit électrique simple : pile,
lampe, interrupteur.
. Réaliser un jeu ou une maquette incluant un circuit électrique comportant plusieurs éléments
(lampes, moteurs, interrupteurs...).
. Fabriquer et utiliser un petit électro-aimant en enroulant du fil électrique autour d'un gros clou en
fer.
. Ouvrir des piles de 4,5 V et de 1,5 V pour en observer l'intérieur.
. Détecter des pannes, éventuellement provoquées par l'adulte, sur des objets électriques simples :
jouets, lampes de poche...
. Découvrir et comprendre le circuit électrique de la bicyclette.
. Observer, sur les installations électriques domestiques, les différents isolants.
. Se documenter sur les photopiles : conditions de production du courant électrique, avantages et
inconvénients, dispositifs sur lesquels elles sont utilisées...
. Se documenter à propos des différentes sources d'énergie permettant de produire du courant
électrique : quels sont leurs avantages et inconvénients ?
. Se documenter à propos de la structure et du principe de fonctionnement d'une centrale thermique
(au charbon ou nucléaire) ; visiter éventuellement une telle installation.
. Lire une facture de consommation électrique ; calculer le coût de l'utilisation de différents appareils
électriques pendant une journée, en fonction de la puissance et de la durée d'utilisation.
. Rechercher et comparer des statistiques sur la consommation et l'usage de l'électricité dans
différents pays.
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Mise en évidence d’un court circuit
Voici une proposition simple d’activité pour prolonger la thématique des dangers de l’électricité et
définir concrètement la notion de court circuit. Cette activité est l’occasion d’identifier certains
dangers électriques et de voir comment il est possible de les éviter.
Matériel � Fil métallique très fin (type paille de fer)
� Pile 4,5 V
� Fil électrique
� Ampoule
� Pince à dénuder
Déroulement de l’activité Observer un circuit dont l'un des fils n'est pas en contact avec une borne de la pile (circuit ouvert)
puis lorsque on met le fil au contact de la borne de la pile (circuit fermé), le courant traverse
l'ampoule mais étant trop faible, il ne provoque aucun dommage au niveau du fil fin. Les élèves font
des suggestions « Si c'est un court-circuit cela veut dire que le circuit électrique est raccourci et le
courant électrique ne passe plus où il faut ».
La formulation du problème technique devient : il faut faire en sorte que les deux fils qui arrivent à
l'ampoule entrent en contact. Les élèves réalisent des expériences, puis arrivent aux conclusions
suivantes.
� Dès que les deux fils électriques se touchent, l'ampoule s'éteint puis le fil fin brûle, ouvrant le
circuit.
� L'ampoule ne s'allume pas : elle est court-circuitée.
� Il n'y a plus de résistance au passage du courant. Celui-ci augmente, dégage de la chaleur et fait
brûler le fil fin qui joue le rôle de fusible.
Afin de mieux sensibiliser les enfants aux dangers dus à l'électricité, recenser avec eux tous les
accidents dus à l'électricité, toutes les imprudences pouvant être commises et susceptibles
d'entraîner de graves conséquences, et donc tous les comportements relatifs à la sécurité des
individus.
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Fabrication d’un électroaimant - A la découverte du champ électromagnétique
Principe scientifique Tout mouvement d'électrons engendre un champ magnétique. Ainsi, lorsque du courant circule dans
un fil rectiligne, il crée autour de lui un champ magnétique.
Un fil enroulé sur lui-même est une spire. Lorsque la spire est parcourue par du courant, on peut voir
apparaître une polarité : face nord et sud.
Les champs magnétiques formés par chaque spire se conjuguent pour constituer autour de la bobine
un champ magnétique semblable à celui créé par un aimant de même forme.
Un électro-aimant est constitué d'une bobine dans laquelle se trouve un noyau de fer : celui-ci
s'aimante sous l'action du champ magnétique de la bobine. Lorsque le courant est coupé, le fer perd
instantanément son aimantation.
Matériel � Une pile plate
� Un gros clou en fer (110 mm)
� Du fil électrique émaillé
� Des punaises métalliques
� Des trombones ou épingles
Moyens mis en œuvre � Coupez le conducteur souple (fil de cuivre) en deux morceaux. Branchez un morceau de fil à
chacune des bornes de la pile.
� Enroulez le fil électrique autour du clou, le bobinage doit être serré, continu, en nombre suffisant
(sur deux ou trois couches). Réunir le noyau de l'électroaimant et la partie électrique.
� Branchez les deux fils sur la pile.
Application au quotidien Les moteurs électriques, les télévisions, les trains « maglev » (japonais), les téléphones, les
ordinateurs et bien d'autres appareils modernes utilisent des électroaimants.
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Réalisation de son propre moteur électrique
Principe scientifique Un moteur électrique est une machine qui transforme l'énergie électrique en énergie mécanique.
Deux principes physiques associés sont à la base du fonctionnement des moteurs : l'induction
électromagnétique et la réaction électromagnétique.
Le moteur est composé de deux unités de base : le champ qui correspond à l'électro-aimant avec ses
bobines et la structure supportant les conducteurs qui coupent le champ magnétique et alimentent
le moteur.
Lorsqu'un courant électrique passe dans un conducteur, comme un fil en cuivre placé dans un champ
magnétique, ce fil subira une force. En enroulant le conducteur de plusieurs tours de fils (bobine) à
des endroits précis et avec des connexions électriques, la force générée fera tourner la bobine.
Lorsque la bobine tourne, l'arbre du moteur tourne également.
Matériel
Moyens mis en œuvre � Evider un bouchon avec un couteau pour y enrouler le fil électrique (en faisant de nombreux
tours).
� Ne pas oublier de laisser apparaître les deux extrémités des fils.
� A chaque extrémité des bouchons, mettre une épingle horizontalement.
� Fabrication du support : sur un carton épais, fixer les quatre épingles en croix pour pouvoir y
déposer le bouchon. Entre les quatre épingles, poser au milieu, l’aimant plat. Ne pas hésiter à tester
la rotation du bouchon et faire les réglages nécessaires.
� Raccorder les fils électriques à la pile, regardez votre moteur tourne !
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Ressources Lexique
Aimant
Objet qui a naturellement la propriété
permanente d'attirer le fer et ses alliages. Les
pôles d'un aimant sont dénommés nord et sud
par référence à l'aiguille de la boussole, qui
est aimantée, et dont les pôles (les pointes)
s'orientent dans ces directions.
Ampère
Unité de mesure du courant électrique. Le
courant électrique est la circulation de
particules chargées dans un circuit. Dans un fil
conducteur, ces particules sont les électrons.
Centrale électrique
Usine produisant du courant électrique à
partir d'une source d'énergie primaire. Une
centrale hydraulique utilise l'énergie des
chutes d'eau ; une centrale thermique
classique utilise l'énergie libérée par la
combustion du pétrole ou du charbon et une
centrale nucléaire utilise l'énergie libérée par
des réactions nucléaires se produisant au sein
de l'uranium. Le principe est à chaque fois le
même : faire tourner une turbine, entraînant
un alternateur qui produit du courant
électrique alternatif.
Champ magnétique
Modification de l'espace entourant un aimant
ou un électro-aimant, qui fait que les objets
ferromagnétiques qui s'y trouvent s'aimantent
et sont soumis à des forces d'attraction selon
des directions particulières.
Courant alternatif
Courant allant successivement dans un sens
puis dans l'autre dans le circuit. En France, le
producteur distribue du courant qui effectue
cinquante cycles de variations par seconde : sa
fréquence est de 50 hertz.
Courant continu
Courant, tel que celui fourni par une pile, qui
circule toujours dans le même sens à partir du
générateur.
Electrolyse
Ensemble de réactions chimiques qui ont lieu
dans une solution conductrice lorsqu'elle est
traversée par un courant électrique.
Electrostatique
Etude des phénomènes observés entre des
corps chargés électriquement mais dans
lesquels il n'y a pas un transport continu de
charges. Celles-ci se déplacent seulement lors
de brèves décharges.
Electro-aimant
Bobine de fil conducteur enroulée autour d'un
noyau de fer. Ce dernier n'est aimanté que
lorsque la bobine est parcourue par du
courant électrique.
Lampe à incandescence
Lampe dans laquelle un filament est porté à
haute température lorsqu'il est traversé par
du courant électrique. Il émet alors de la
lumière par incandescence. Ce type de lampe
est souvent appelé « ampoule » à cause de
l'ampoule de verre qui entoure et protège le
filament.
Photopile
Elément fabriqué à partir de matériaux semi-
conducteurs et produisant directement du
courant électrique continu à partir de
l'énergie solaire.
Tube fluorescent
Dans une telle lampe, un gaz (néon, sodium...)
émet de la lumière lorsqu'il est soumis à une
tension électrique. La paroi du tube est
enduite d'une substance fluorescente qui
permet d'obtenir une lumière blanche.
Volt
Unité de mesure de la tension électrique. La
tension électrique est une différence de
potentiel entre deux points d’un circuit, c’est-
à-dire une différence d’état électrique entre
ces deux points.
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Bibliographie
Pour l’enseignant
� Histoire de l'électricité, Christine Blondel, coll. Explora, Pocket/Cité des Sciences et de l'Industrie,
Paris, 1994 (127 p.). De la découverte de l'ambre jaune antique à la mécanique quantique moderne,
l'électron présente ses propriétés, ses inventeurs et leurs théories dans une science universelle.
� La fée électricité‚ Alain Beltran, coll. Découverte, Gallimard, Paris, 1991 (160 p.). Un voyage
historique et culturel où l'on cultive le mystère, la technique, l'art, dans des témoignages et
documents panachés. Un panel représentatif, exhaustif et varié de l'électricité.
� L'électricité, de l'étincelle à l'électron, Steve Parker, coll. Passion des sciences, Gallimard, Paris,
1993 (63 p.). Un album qui présente les inventions de l'électricité d'hier à aujourd'hui avec de très
belles illustrations d'objets de toutes les époques.
� La science, Judith Hann, coll. Guides pratiques jeunesse, Editions du Seuil, Paris, 1991 (192 p.).
Expérimenter en famille ou à l'école, différentes découvertes scientifiques.
� Électricité et montages électriques, La documentation par l’image, n° 101, octobre 2000.
Pour les élèves
� Qu'y a-t-il derrière la prise ? Album panorama, dessins de Jean-Yves Duhoo, Piccolia/Cité des
Sciences et de l'Industrie, Paris, 1996.
� De l'étincelle à la centrale électrique, Kathryn Whymann et Louis Morzac, Gamma Héritage, 1990
(32 p.). Pour les enfants qui veulent construire leur pile électrique, un haut-parleur ou un périscope...
des montages simples aux concepts scientifiques élémentaires.
� Inventeurs et inventions, Lionel Bender, coll. Les yeux de la découverte, Gallimard, Paris, 1991 (64
p.). Un musée des inventions à visiter, chronologiquement, en images, où l'électricité tient, bien sûr,
une place prépondérante.
� Regarde à l'intérieur des machines, Chris Oxlade, coll. Rayons X, Hachette jeunesse, Paris, 1994
(91 p.). Voir à l'intérieur d'une montre, d'un transistor, d'un téléphone, là où se cache la technique,
l'envers du décor, et derrière des machines fantastiques, comprendre comment fonctionne
l'électricité.
� En piles et ampoules, Philippe Varaud, coll. Voyage en Cyclopédie, Editions Epigones, Paris, 1992
(30 p.). Un parcours « zapping » de l'électricité avec un texte et des illustrations.
� L'électricité, Philippe Nessmann : Mango jeunesse, Coll. Kézako ?, 2002.
� L'électricité : questions- réponses, Alain Grée, éditeur EDF GDF, 1997.
� De Dufay à Ampère, des deux espèces d'électricité au deux sens du courant électrique, un moment d'histoire de l'électricité. Borvon G., Bulletin de l'union des physiciens N°760.
� L'électricité, CCSTI Laval, 1999
18
� Petit voyage en électricité, réalisation Jacques Rouxel, vidéocassette, durée : 36 min., couleur,
Editions de la Cité des Sciences et de l’Industrie, Paris, 1996. Par le père des Shadocks, une initiation
amusante à l’électricité.
Webogr@phie
www.hydroquebec.com/comprendre/index.html
Site québécois ludique et adapté pour les enseignants et les enfants.
www.ampere.cnrs.fr
Ampère est une plate-forme web dynamique et évolutive sur Ampère et l’histoire de l’électricité.
Expériences d'électrostatique faciles à réaliser soi-même par Michel Maussion - Université de Nantes
http://www.edf.com/vous-etes/enseignant-41418.html
Des ressources pour les enseignants pour avoir des détails sur les différentes sources d’énergie.
www.edf.com/html/panorama/index.html
@. Ampère et l'histoire de l'électricité est une plateforme web évolutive, à la croisée de l'histoire des
sciences, de l'archivistique et de l'informatisation des données scientifiques
www.electropolis.tm.fr
La rubrique « petit génie » propose des montages très simples à effectuer à la maison ou en classe.
Ils sont pour chacun d'entre eux accompagnés d'un texte explicatif.
www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/maussion/elecstat/index.html
Animations flash sur les charges électrostatiques
www.cegep-ste-foy.qc.ca/freesite/index.php?id=1826
Physiconet par Bruno Farloubeix - Collège Toulouse-Lautrec – LANGON
http://webetab.ac-bordeaux.fr/Pedagogie/Physique/Physico/electric.htm
Historique, expérience de base, électroscope, loi de coulomb
http://arsene.perez-mas.pagesperso-orange.fr/index.html
Visite
Pour visiter un site EDF, demandez la brochure « visiter Electricité de France » à la librairie de la
Direction de la Communication : 2, rue Louis-Murat – 75 384 Paris cedex 08 – Tel : 01 40 42 54 30 ou
01 40 42 28 20. Des supports pédagogiques sont également à votre disposition.
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Retrouvez toutes les informations
de l’itinérance de l’exposition en Yvelines sur
www.culture.yvelines.fr/exposition-electricite
Dossier d’accompagnement pédagogique élaboré en partenariat avec la Cité des sciences et de l’industrie, un lieu Universcience (Guide de l’enseignant : auteurs : Jacqueline Burger, Marc Lajarige ; conseiller scientifique : Marc Antoine ; chargé d'édition : Chantal Dajez ; illustrations : Philippe Diemunsch ; graphisme : Yann Le Béchec ; conception graphique des fiches-jeux : M. Murat, M. Bonnet ; maquette : Sylvie Alegre da Silva ; coordination : Florence Soufflet - © Cité des Sciences et de l'Industrie. Edité par la direction de la Communication. N° d'ISBN : 2-86842-117-2 ; N° d'édition : 98.C.11. L'autorisation de reproduction est accordée sur les pages qui portent la mention « à photocopier ») ; l’Arche des Métiers (Ardèche) et le CCSTI, Musée des sciences, Laval.
Crédits photos : Cité des sciences et de l’industrie, D. Jouxtel / Conseil général des Yvelines. Page de couverture : vue de la présentation de l’exposition à Montélimar, Centre d'arts Espace Chabrillan, septembre 2009.