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' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' 'Guide du professeur ' ' ' ' ' ' ' ' '

Sélection

des expériences sur l'électricité dynamique

Guide du professeur

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©é2de se0 cérf1oe0

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gvA2beprfê NiséTqTftne g kvmqare,re .f0rqoftne g èvÉoi0earérfqa sn cériofed Nqno de0 e,Niofeape0 g hvàa0Neprfqa sn cériofed er e00éf Noidfcfaéfoe k

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Guide du professeur

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-v3,Niofeape Nqno de0 id1Se0 : e,roéfr0 se deno êfp.e se pqno0 Jè L'électricité dynamique © Narika Corporation 2014 1

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8énérer un cGamp mahnétique par courant électrique 1

1g .Obectij pédahohique

Lef espériencef fur le courant électrique et le cGamp mahnétique font normalement réaliféef en utilifant def pilef

fvcGef ou def unitéf d'alimentation électriquex maif danf ce cGapitrex nouf allonf utilifer le hénérateur OE main

, èNarikaA 8enecon -D /g àn caf d'utilifation de pilef fvcGef ou d'unitéf d'alimentation électriquex lef élvFef

peuFent feulement allumer un circuit pour oOferFer le pGénomvne électriqueg Cependantx en utilifant le

hénérateur OE main 8enecon -Dx ilf peuFent non feulement oOferFer l'espérience en courfx maif auffi la contrçler OE

Folonté ce qui lef aidera OE mieus comprendre l'oObectij def espériencef par la pratique perfonnelleg

L'oObectij pédahohique de ce cGapitre eft que lef élvFef comprennent mieus lef pGénomvnef espérimentaus de êg

Cg .erfted par la pratique perfonnelleg

2g Conteste Giftorique

.n penfe que l'étude de l'électromahnétifme eft reftée en retard fur celle de la

dynamique OE caufe du jait qu'il concerne def éFénementf inFifiOlefg (ufqu'OE la puOlication en 1)00 def traFaus de Pg 8ilOert è1M44 7 1)0Dx 9oyaume76niA aucune étude notaOle n'aFait été puOliée pendant 2200 anfx depuif que le 8rec SGalvf de Qilet aFait découFert le pGénomvne électroftatique de l'attraction de la pouffivre ou def plumef en jrottant de l'amOre aFec de la jourrurex en )00 aFg (7Cg àn 1E00x c'eft7OE7dire

200 anf aprvf le compte rendu de 8ilOertx 3g -olta è1ô4M 7 1E2ôx ItalieA inFenta la pile

électrique èconnue fouf le nom de , pile Folta'que /A U il jallut donc 200 anf pour paffer de l'étude de l'électricité ftatique OE celle de l:électricité dynamiqueg La pile Folta'que jut utilifée par de nomOreus cGercGeurf OE caufe de fa capacité OE hénérer une hrande quantité de courant électrique OE Oaffe tenfiong êg Cg wrfted è1ôôô 7 1EM1x "anemarkA jit un paf important quand il découFrit que l'aihuille d'une Oouffole fe détournait prvf d'un jil conducteur tranfportant du courantg Il puOlia cette découFerte en 1E20x danf un article intitulé , L'interaction du courant électrique et du mahnétifme /g .n penfe hénéralement qu'3g Qg 3mpvre puOlia fa tGéorie de l'électricité et du mahnétifme la m»me année parce qu'il jut projondément impreffionné par l'article d'wrftedx ce qui lui permit d'étaOlir lef Oafef de l:électrodynamiqueg "anf ce cGapitrex nouf allonf donc nouf appliquer OE reproduire l'espérience d'wrfted èconfidéré comme le pvre de l'électrodynamique et de l:électromahnétifmeA qui eft encore fihnijicatiFe aubourd:Gui pour noufg Dg 5réfentation du matériel pour lef espériencef

8enecon -D eft le nom d'un hénérateur manuel d'énerhie

jaOriqué par l'entreprife Narikag Il eft poffiOle de hénérer bufqu:OE D- CC d'électricité fimplement en tournant la maniFelle U l'utilifateur comprend ainfi comment il produit

Pg 8ilOert

Pilliam 8ilOert

3g -olta

3leffandroÉ-olta

8enecon -D èNarika ï1072)D4A

L'électricité dynamique © Narika Corporation 2014 2

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lui7m»me l'énerhie électriqueg Le 8enecon -D ne produifant au masimum que D-x il ne rifque paf d'endommaher

lef acceffoiref utiliféf pour lef espériencef danf lef étaOliffementf fcolairefx comme lef ampoulef miniaturefx lef

Là"x lef OoVtef OE mufique électriquef ou autrefg

Il peut auffi remplacer lef pilef fvcGef utiliféef pour def espériencef demandant d'allumer def ampoulef

miniaturef ou def Là"x du jilament cGaujjé électriquementx ou autrefg

Le mécanifme du 8enecon -D eft trvf fimple U lef élvFef peuFent comprendre trvf jacilement la relation entre le

moteur intérieurx lef enhrenahefx l'ase et la maniFellex ainfi que leur jonctionx hrzce OE la parjaite FifiOilité qu'ojjre

la tranfparence du corpf de l'appareilg Le 8enecon -D apporte une aide importante au projeffeur danf fef

esplicationf aus élvFef concernant le jait que moteur et hénérateur font identiquefg

4g Infpection du matériel et effai préliminaire

Le projeffeur doit oOlihatoirement procéder OE un effai préliminaire pour Férijier la marcGe OE fuiFre et détecter

tout déjaut ou panne de l'inftrument aFant que lef élvFef ne l'utilifentg "anf ce cGapitrex tefteB le 8enecon -D

felon la procédure décrite ci7deffoufg

1A 5rocédure pour le teft du 8enecon -D

Ôtapef 3ctionf Illuftrationf

1 Connecter l'adaptateur d'ampoule miniature au 8enecon -Dg .u connecter le jil conducteur du 8enecon -D OE celui du porte7ampoule miniature aFec def pincef crocodilefg èNï U C'eft un adaptateur d'ampoule miniature qui eft utilifé fur la pGoto de droitegA

2 Sourner doucement la maniFelle d'un 8enecon -D danf lef deus fenfg

D -érijier que la maniFelle tourne jacilementg 3u caf oâ la maniFelle ferait trop lzcGex la réhler

en fuiFant la procédure décrite au parahrapGe 2A 7 aA ci7deffoufg

3u caf oâ def enhrenahef feraient endommahéfx

lef cGanher en fuiFant la procédure décrite au parahrapGe 2A 7 OA ci7deffoufg

4 -érijier que l'ampoule de l'adaptateur

d'ampoule miniature èou du porte7ampouleA f'eft alluméeg "anf le caf contrairex la remplacer par une ampoule neuFeg L'électricité dynamique © Narika Corporation 2014 D

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2A àntretien du 8enecon -D

aA 5our réhler la maniFelle

Ôtapef 3ctionf Illuftrationf

1 "étacGer la Fif de réhlahe de la maniFelle aFec une clé Gesahonaleg

2 Inférer jermement la maniFelle fur l'aseg

D 9emettre la Fif de réhlahe fur la maniFelleg

4 "iser jermement la Fif de réhlahe aFec une clé Gesahonaleg

L'électricité dynamique © Narika Corporation 2014 4

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OA 5our remplacer lef enhrenahef

Ôtapef 3ctionf Illuftrationf

1 "étacGer la Fif de réhlahe de la maniFelle aFec une clé Gesahonaleg

2 9etirer la maniFelle de l'aseg

D "étacGer la t»te de l'appareil manuellementg Ri néceffairex utilifer un tourneFif OE lame plateg

4 9etirer lef deus Fif du corpf de l'appareil aFec un tourneFif crucijormeg

M Réparer lef deus partief du corpf de l'appareilg L'électricité dynamique © Narika Corporation 2014 M

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Ôtapef 3ctionf Illuftrationf

) 9etirer lef enhrenahef inftalléfg

ô CGanher lef enhrenahef endommahéfg

E 9eplacer touf lef enhrenahef danf le corpf de l'appareilg ù 5lacer lef deus efpaceurf de l'ase de la maniFelle aus endroitf préFufg

10 3ffemOler le corpf de l'appareilg

11 9efferrer lef deus Fif du corpf de l'appareil aFec un tourneFif crucijormeg

12 9attacGer la t»te de l'appareilg

L'électricité dynamique © Narika Corporation 2014 )

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Ôtapef 3ctionf Illuftrationf

1D Inférer la maniFelle fur l'aseg

14 "iser la maniFelle aFec la Fif de réhlahe en utilifant une clé Gesahonaleg

1M -érijier le réfultat de l'opération en tournant

la maniFelleg

Lot d'enhrenahef de remplacement pour le 8enecon

èNarika ï1072)D27-ùA

L'électricité dynamique © Narika Corporation 2014 ô

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Mg 5lan du courf

CGoifir l'espérience 1 ou 2 ci7deffoufx puif procéder OE l'espérience Dg

Ôtapef du

courf "éroulement du courf 5ointf principaus

è5récautionfA

"urée de la féquence

1 Introduction àspliquer le conteste Giftoriqueg

Le courant électrique hénvre un cGamp mahnétiqueg Introduction OE l'électrodynamique et OE l'électromahnétifmeM min

2 àspérience 1 9éalifer l'espérience en utilifant un circuit aFec def pilef fvcGefg

5endant l'espériencex »tre toubourf attentij OE la polaritég Indiquer auffi lef pçlef Nord et Rud de la Oouffole mahnétique OE Oain d'Guileg 6tilifer un interrupteur fur le circuitg 5lacer la Oouffole mahnétique OE Oain d'Guile prvf du jil conducteurg CGanher la polarité def pilef fvcGefg Indiquer lef pçlef Nord et Rud de la Oouffole mahnétique OE Oain d'Guileg

10 min

D àspérience 2 Connecter un 8enecon -D au circuit Indiquer lef pçlef Nord et Rud de la Oouffole mahnétique OE Oain d'Guileg InFerfer quelquef joif le fenf de rotation de la maniFelle du 8enecon -D pour cGanher la polaritég

.OferFer le cGanhement du courant et du Foltahe en jonction de la Fiteffe de rotation de la maniFelle du 8enecon -Dg

5endant tout ce tempfx oOferFer aFec attention la polarité de l'électricité hénérée par le 8enecon

-Dg 5lacer la Oouffole mahnétique OE Oain d'Guile prvf du czOleg Indiquer lef pçlef Nord et Rud de la Oouffole mahnétique OE Oain d'Guileg

.OferFer le cGanhement du courant et du Foltahe en jonction de la direction et de la Fiteffe de rotation de la maniFelle du 8enecon -Dg10 min

4 9éfumé Comment rendre compte du réfultat indiquant lef pçlef Nord et Rud de la Oouffole mahnétique OE Oain d'Guileg

.OferFer le fenf du jlus de courant danf le circuitg è5olarité de la pile fvcGeAg 9épéter l'espérience danf le caf oâ la déFiation de l'aihuille ferait trop imperceptiOle pour détecter le jlus du courantg

"anf ce cafx remplacer la pile fvcGeg M min M àspérience D CGoifir foit le 8enecon -D foit une pile fvcGe comme fource d'énerhieg Qodijier la pofition du jil conducteur par rapport OE la Oouffole OE Oain d'Guileg

Laiffer lef élvFef cGoifir la pofition du jil conducteur et celle de la Oouffole OE Oain d'Guile et la jiserg .OferFer la direction du jlus de courantg

.OferFer la pofition de cGacun def pçlef Nord et Rud fur la Oouffole OE Oain d'Guileg10 min

) Conclufion et préfentation par lef élvFef è"éfihner lef élvFef cGarhéf de la préfentationA Le pGénomvne de la déFiation de l'aihuille d'une Oouffole mahnétique OE Oain d'Guile quand elle eft injluencée par le jlus du courantg

La direction de la déFiation de l'aihuille d'une Oouffole mahnétique OE Oain d'Guile dépend de la direction du jlus de courantg

L'amplitude de la déFiation de l'aihuille d'une Oouffole mahnétique OE Oain d'Guile cGanhe en jonction de la quantité de courantg

-eiller OE ne paf fihnaler le cGamp mahnétique qui apparaVt autour du jil conducteur quand il tranfporte le courantg

9épondre aus queftionf def élvFef concernant le cGamp mahnétique qui apparaVt autour du czOlex f'il y en agD0 min

L'électricité dynamique © Narika Corporation 2014 E

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êanfÉCGriftianÉ

[rfted )g L'espérience Fue par lef élvFef 7 estraitf de leur jeuille de courf

8énérer un cGamp mahnétique par courant électrique 1

1g "ormation d'un cGamp mahnétique par courant électrique 7êg Cg wrfted7

C'eft feulement aprvf lef découFertef jaitef par Pg 8ilOert en 1)00x au courf de fef recGercGef fur l:électricité ftatiquex puif la découFerte par Lg 8alFani de la Oioélectricité en 1ôù1x et celle de la pile électrique par 3g -olta en 1E00x que def actiFitéf additionnellef de recGercGe fur la Gaute et la Oaffe tenfion eurent lieug Le "anoif êg Cg wrfted è[rftedA découFrit en 1E20 que le courant électrique hénvre un cGamp mahnétique èinteraction du courant et du mahnétifmeAg .n dit que c'eft hrzce OE cette découFerte qu'3g Qg 3mpvre put atteindre le ftade oâ il puOlia fa tGéorie de l'électricité et du mahnétifmex étaOliffant ainfi la tGéorie moderne de l'électrodynamiqueg "anf ce cGapitrex nouf allonf reproduire l'espérience montrant la hénération d'un cGamp mahnétique par du courant électriquex telle que pratiquée par êg

Cg wrftedx qui contriOua jortement au déFeloppement de l'électricité en permettant de comprendre le

jonctionnement de Oafe du courant électriqueg

2g L'espérience d'wrfted

1g ïut de l'espérience U

Le Out de cette espérience eftx en utilifant une pile fvcGex le 8enecon -D et une Oouffole mahnétiquex de

conjirmer que la hénération d'un cGamp mahnétique dépend du paffahe d'un courant électrique danf un

czOleg

2g Qatériel U

]8enecon -D U 1 par perfg èNarika ï1072)D4A ïouffole mahnétique OE Oain d'Guile U 1 par perfg èNarika ï107DMô0A ]5orte7ampoule miniature aFec jil conducteur U 1 par perfg

èNarika 5ô070DùM701A

]5ile fvcGe ètype 33A U 1 par perfg èNarika 5ô070ô1ù70Dx 20 pilefA ]ïoitier OE pilef aFec interrupteur U 1 par perfg ]CzOle aFec clipf èrouhe et noirA U 1 paire

èNarika ï107)M0DA

]5lancGette de Ooif U 1 par perfg è10 s 200 s D00 mmA U 1 par perfg

8enecon -D

Dg àspérience 1 U àspérience aFec def pilef fvcGef

1A 5lacer la plancGette de Ooif fur la taOleg

2A Rur la plancGette de Ooifx placer un OoVtier OE pilef aFec interrupteur et

y introduire lef pilef fvcGef préparéef OE cet ejjetg DA Créer un circuit électrique en connectant U un porte7ampoule miniature aFec jilx un czOle aFec clipf et lef Oornef du OoVtier OE pilefx comme indiqué fur la jihure de droiteg Le OoVtier OE pilef refte éteintg

4A 5lacer une

Oouffole mahnétique OE Oain d'Guile OE enFiron 1 cm du czOleg

3ttention U R'affurer que l'aihuille de la Oouffole et le czOle font Oien parallvlefg

3ttention U lef taOlef

métalliquef réduifent la fenfiOilité de la Oouffoleg

L'espérience peut écGouer

fi la Oouffole eft placéequotesdbs_dbs47.pdfusesText_47