L'ÉLECTRICITÉ : ÊTES-VOUS AU COURANT?
(SCP-4011)

Objectifs
Chapitre 1 : L'électricité au coeur de nos vies
Chapitre 2 : Les circuits simples
Chapitre 3 : Les circuits complexes
Chapitre 4 : Le courant, son transport et sa distribution
Chapitre 5 : L'électricité statique et le magnétisme
Chapitre 6 : L'électromagnétisme
Chapitre 7 : Les choix
Chapitre 2 : Les circuits simples
- Décrire les composants d'un circuit électrique simple.
- Représenter schématiquement un circuit électrique.
- Définir les caractéristiques d'un circuit électrique.
- Préciser le rôle des composants d'un circuit électrique simple.
- Préciser l'influence de la résistance et de la force électromotrice d'une pile sur l'intensité du courant.
- Associer les caractéristiques et le rôle des composants d'un circuit électrique aux caractéristiques et aux rôles des composants d'un circuit hydraulique.
- Décrire le fonctionnement d'une pile.
- Décrire les caractéristiques des différents types de piles.
- Définir les termes « tension » et « f.é.m. ».
- Comparer la capacité énergétique de différents types de piles.
- Distinguer pile, batterie et accumulateur.
- Préciser les avantages et les inconvénients des piles, des batteries et des accumulateurs dans des cas simples d'utilisation.
- Préciser l'usage de l'ampèremètre, du voltmètre et de l'ohmmètre.
- Donner le mode de branchement d'un ampèremètre, d'un voltmètre et d'un ohmmètre.
- Représenter, sur un schéma de circuit électrique, le branchement d'un ampèremètre, d'un voltmètre et d'un ohmmètre.
- Mesurer les paramètres d'un circuit électrique à l'aide d'un ampèremètre, d'un voltmètre et d'un ohmmètre.
- Associer le courant électrique au déplacement d'électrons dans un conducteur.
- Associer l'intensité du courant à un débit d'électrons dans un conducteur.
- Déterminer le sens conventionnel du courant dans un circuit simple donné.
- Utiliser correctement les unités de mesure de courant (ampère) et de charge (ampère-heure et Coulomb).
- Appliquer la relation I = Q/T dans des cas concrets simples.
- Décrire les propriétés électriques des conducteurs, des isolants et des semi-conducteurs.
- Décrire le mouvement des électrons dans un conducteur, un isolant et un semi-conducteur .
- Donner des exemples de matériaux isolant, conducteur et semi-conducteur et de leurs utilisations.
- Définir la résistance.
- Trouver la valeur d'une résistance à partir d'un graphique de U en fonction de I.
- Énoncer la loi d'Ohm.
- Appliquer la loi d'Ohm dans des cas concrets simples.
- Établir la relation qui existe entre la longueur d'un fil et sa résistance.
- Établir la relation qui existe entre la section d'un fil et sa résistance.
- Définir la résistivité comme la caractéristique électrique d'un matériau.
- Énoncer la relation entre les caractéristiques d'un conducteur et sa résistance.
- Associer R, L, A et p leur unité de mesure respective.
- Interpréter le code des couleurs des résistors.
- Associer à un numéro de jauge des fils différentes utilisations.
Chapitre 3 : Les circuits complexes
- Établir expérimentalement la relation qui existe entre la résistance équivalente et la résistance des résistors d'un circuit en série.
- Décrire la relation entre l'intensité totale et l'intensité dans un résistor d'un circuit en série.
- Décrire la relation entre la force électromotrice et la tension aux bornes des résistors d'un circuit en série.
- Calculer la valeur de la résistance équivalente d'un circuit en série.
- Tracer le circuit équivalent d'un circuit en série.
- Déterminer la valeur de la tension aux bornes de chaque résistor dans un circuit en série.
- Déterminer la valeur de l'intensité du courant dans chaque résistor d'un circuit en série.
- Établir la relation qui existe entre la résistance équivalente et la résistance des résistors d'un circuit en parallèle.
- Démontrer mathématiquement la relation qui existe entre la résistance équivalente et les résistances individuelles dans un circuit en parallèle.
- Décrire la relation entre l'intensité totale et l'intensité dans un résistor d'un circuit en parallèle.
- Décrire la relation entre la force électromotrice et la tension aux bornes des résistors d'un circuit en parallèle.
- Calculer la valeur de la résistance équivalente d'un circuit en parallèle.
- Tracer le circuit équivalent d'un circuit en parallèle.
- Déterminer la valeur de la tension aux bornes de chaque résistor dans un circuit en parallèle.
- Déterminer la valeur de l'intensité du courant dans chaque résistor d'un circuit en parallèle.
- Distinguer, dans un circuit mixte, les résistors branchés en série de ceux qui sont branchés en parallèle.
- Donner des exemples d'utilisation de branchements en série.
- Donner les avantages du mode de branchement en série.
- Donner des exemples d'utilisation de branchements en parallèle.
- Donner les avantages du mode de branchement en parallèle.
- Définir la puissance comme une énergie produite ou consommée par unité de temps.
- Calculer la puissance fournie par une source.
- Appliquer le principe de conservation de l'énergie à un circuit électrique.
- Calculer la puissance dissipée par un ou plusieurs éléments d'un circuit ou par un ou plusieurs appareils électriques.
- Calculer l'énergie consommée par un ou plusieurs éléments d'un circuit ou par un ou plusieurs appareils électriques.
- Utiliser correctement les unités de la puissance et de l'énergie, le watt et ses multiples, le joule et le kilowattheure.
- Énoncer le principe de conservation de l'énergie et de la puissance.
- Définir l'effet Joule.
- Calculer la puissance dégagée par l'effet Joule dans un résistor.
- Calculer le pourcentage de perte de puissance causée par l'effet Joule dans le transport de l'électricité.
- Définir ce qu'est le rendement.
- Donner des exemples d'exploitation de l'effet Joule.
- Donner des exemples de situations où on cherche à minimiser l'effet Joule.
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Chapitre 4 : Le courant, son transport et sa distribution
- Donner les caractéristiques du courant continu.
- Donner les caractéristiques du courant alternatif.
- Calculer la puissance moyenne produite ou générée dans un circuit en courant alternatif.
- Distinguer intensité efficace et intensité maximale.
- Distinguer tension efficace et tension maximale.
- Nommer des sources de courant alternatif et des sources de courant continu.
- Donner des exemples d'utilisation du courant alternatif et du courant continu.
- Décrire le mode de branchement du transformateur au tableau de distribution d'une maison.
- Décrire le mode de branchement du tableau de distribution aux sorties.
- Décrire le mode de branchement des sorties d'une dérivation universelle.
- Décrire le mode de branchement de la sortie d'une dérivation simple.
- Distinguer le calibre habituel des fusibles pour les dérivations à 120 V de celui des fusibles pour les dérivations à 240 V.
- Décrire le mode de fonctionnement d'une prise double.
- Décrire les caractéristiques d'une prise de salle de bain.
- Décrire les utilisations de la prise de terre comme mesure de protection.
- Planifier l'installation d'un circuit électrique résidentiel simple.
- Distinguer le rôle du transformateur de celui de l'onduleur et du redresseur.
- Comparer la puissance au primaire à celle du secondaire dans un transformateur.
- Associer le rôle de dévolteur ou de survolteur d'un transformateur au rapport du nombre de tours au secondaire à celui du primaire.
- Donner des exemples d'utilisation de transformateurs dévolteurs et survolteurs.
- Résoudre des problèmes à l'aide des rapports U1/U2 = I2/I1 = N1/N2
- Définir les termes choc électrique et électrocution.
- Expliquer la fonction protectrice de certaines pièces d'un appareil électrique.
- Relever des situations associées à l'utilisation de l'électricité qui représentent un risque ou un danger.
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Chapitre 5 : L'électricité statique et le magnétisme
- Relever, en les situant dans leur contexte historique, les principales étapes ayant mené aux connaissances actuelles de l'électricité.
- Relever, en les situant dans leur contexte historique, les principales étapes ayant mené aux connaissances actuelles du magnétisme.
- Énoncer la loi de la conservation de la charge qui s'applique lorsque deux corps électrisés sont mis en contact.
- Décrire le phénomène d'électrisation par contact d'un corps neutre à l'aide d'un corps chargé.
- Décrire le phénomène d'électrisation par frottement de deux corps isolants.
- Décrire le phénomène d'électrisation par frottement ou par contact d'un conducteur.
- Décrire l'effet de mise à la terre sur un conducteur chargé.
- Décrire le phénomène d'électrisation par induction.
- Décrire des exemples de décharge électrique.
- Énoncer la loi de Coulomb.
- Prédire la variation de la force électrique résultant d'une variation de la valeur d'une charge.
- Prédire la variation de la force électrique résultant d'une modification de la distance entre les deux charges.
- Tracer les lignes de champ magnétique autour d'un aimant ou entre les pôles identiques ou différents de deux aimants.
- Reconnaître les pôles d'un aimant d'après le sens des lignes du champ magnétique.
- Tracer les lignes de champ magnétique autour d'un électro-aimant ou entre les pôles identiques ou différents de deux électro-aimants.
- Nommer diverses utilisations de l'électricité statique.
- Expliquer, dans des situations données, en quoi l'électricité statique peut constituer un danger.
- Histoire du développement de l'électricité
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Chapitre 6 : L'électromagnétisme
- Relever, en les situant dans leur contexte historique, les principales étapes ayant mené aux connaissances actuelles de l'électromagnétisme.
- Décrire le phénomène d'induction électromagnétique.
- Décrire brièvement quelques utilisation de l'induction électromagnétique.
- Expliquer brièvement le fonctionnement d'un moteur électrique.
- Expliquer brièvement le fonctionnement d'un générateur.
- Décrire les conversions d'énergie mises en cause dans le fonctionnement d'un moteur et d'un générateur.
- Décrire le fonctionnement général d'une centrale électrique.
- Décrire sommairement le fonctionnement d'une centrale hydroélectrique.
- Décrire sommairement le fonctionnement d'une centrale thermique conventionnelle.
- Décrire sommairement le fonctionnement d'une centrale nucléaire.
- Décrire sommairement le fonctionnement d'une centrale au diesel.
- Décrire sommairement le fonctionnement d'une éolienne.
- Décrire les avantages et les inconvénients liés à la construction de chaque type de centrale électrique.
- Décrire les avantages et les inconvénients liés à l'utilisation de chaque type de centrale électrique.
- Décrire les problèmes liés au transport de l'électricité.
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Chapitre 7 : Les choix
- Illustrer, par l'analyse d'un cas concret, la complexité du choix d'un mode de production d'électricité.
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