Quels sont les trois types de particules qui constituent un atome ?
- les protons ;
- les neutrons ;
- les électrons.
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Comment s’organisent protons, neutrons et électrons au sein d’un atome ?
L’atome est constitué d’un noyau de protons et de neutrons autour duquel tourne un nuage d’électrons.
Quelle est la charge électrique d’un proton, d’un neutron, d’un électron ?
- positive pour le proton ;
- nulle pour le neutron ;
- négative pour l’électron.
Quel est le numéro atomique du cuivre ?
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Quel est le numéro atomique de l’hydrogène ?
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Quel est le numéro atomique du sodium ?
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Quel rapport unit le nombre d’électrons dans un atome et le nombre d’orbites qui tournent autour de son noyau ?
Un rapport de proportionnalité : plus nombreux sont les électrons et plus grand est le nombre d’orbites.
Qu’est-ce qu’un électron lié ?
Un électron situé sur une orbite proche du noyau, et qui n’est pas susceptible d’être arraché à l’atome auquel il appartient.
Qu’est-ce qu’un électron libre ?
Un électron situé sur une orbite éloignée du noyau : il est susceptible de quitter son atome pour un autre.
Que se passe-t-il quand on ajoute ou retire un électron à un atome ?
Il devient :
- une charge électrique négative dans le premier cas ;
- une charge électrique positive dans le second.
(Car les protons sont chargés positivement, et les électrons négativement.)
De quels moyens techniques dispose-t-on pour faire se déplacer un électron d’un atome à l’autre?
- mouvement mécanique (dynamo, alternateur)
- réaction chimique (pile, accumulateur)
Comment interagissent deux atomes de même charge électrique (tous les deux positifs ou tous les deux négatifs) ?
Ils se repoussent.
Comment interagissent deux atomes de charge électrique opposée ?
Ils s’attirent.
Sur une pile, à quoi correspondent les bornes positive et négative ?
- la borne positive à un excès de protons
- la borne négative à un excès d’électrons
Que se passe-t-il si on relie les deux bornes d’une pile avec un fil conducteur ?
Les électrons sont attirés par les protons et se déplacent de la borne - à la borne +.
Quel est le sens du courant électrique ?
Du négatif vers le positif.
Qu’est-ce qu’un courant électrique ?
Un déplacement d’électrons allant tous dans le même sens, du négatif vers le positif.
Qu’est-ce qu’une pile ?
Un objet à l’intérieur duquel existe un déséquilibre d’électrons, ce qui crée une tension entre son électrode positive et son électrode négative.
Quelle unité permet de mesurer la tension ?
Le volt (V).
Donner le nom de trois appareils permettant de générer une tension continue.
- pile ;
- accumulateur ;
- cellule solaire.
Donner le nom de deux appareils permettant de générer une tension alternative.
- alternateur ;
- transformateur.
Qu’est-ce qu’une tension alternative ?
Une tension dont la polarité change continuellement (les électrons circulent tantôt dans un sens, tantôt dans le sens opposé).
Dans une tension alternative, le passage de la valeur maximum à la valeur minimum se fait-il de manière soudaine ou progressive ?
Progressive.
Qu’est-ce qu’un accumulateur ?
Une pile rechargeable (une batterie).
Que mesure-t-on avec des hertz ?
Une fréquence, c’est-à-dire le nombre de fois où un événement périodique se reproduit en une seconde.
Quelle est la fréquence du courant électrique domestique en France ?
50 Hz (la sinuosoïde se répète 50 fois).
En France, combien de fois par seconde le courant domestique change-t-il de polarité ?
100 fois (il est 50 fois positif et 50 fois négatif par seconde).
Que mesure-t-on avec des ampères ?
L’intensité du courant.
(C’est‑à-dire la quantité d’électrons qui se déplacent du pôle négatif vers le pôle positif en une seconde.)
À quoi correspond un ampère ?
Au transport d’une charge électrique d’un coulomb par seconde à travers un matériau.
C’est quoi la tension ?
Une différence de potentiel entre deux points.
Quelle formule permet de connaître la puissance absorbée par un appareil électrique ?
P = U × I
(puissance en watts = tension en volts × intensité en ampères)
Quelle est l’intensité du courant qui passe dans une lampe de puissance 6 watts alimentée avec une tension de 12 volts ?
0,5 ampère
(I = P / U)
Une dynamo de bicyclette génère-t-elle une tension alternative ou continue ?
Alternative
À quoi sert un transformateur électrique ?
À abaisser (et parfois élever) une tension alternative.
Que se passe-t-il si je branche en parallèle deux piles identiques ?
Je double l’autonomie de la pile.
Que se passe-t-il si je branche en série deux piles identiques ?
Je double la valeur de la tension générée (deux piles de 4,5 V font un générateur de 9 V).
Une ampoule branchée sur un générateur de 9 V brille plus qu’une ampoule branchée sur un générateur de 4,5 V. Vrai ou faux ?
Vrai.
Quelle formule permet de calculer I à partir de U et de P ?
I = P / U
Un conducteur est parcouru par un courant d'intensité 500mA. Quelle quantité d'électricité transporte-t-il en une minute ?
0,5 coulomb × 60 = 30 coulombs.
En une heure, un conducteur a transporté une charge de 900 C. L'intensité du courant électrique est restée constante. Quelle est sa valeur ?
I = 0,25 A
(c’est‑à-dire I = 900 coulombs / 3600 secondes)
Combien de coulombs vaut un ampère-heure ?
Un ampère-heure vaut 3600 coulombs.
Que mesure-t-on en ampères-heures ?
La capacité d’une pile ou d’une batterie.
Je dispose d’une batterie de capacité de 50 Ah. Combien de temps durerait-elle si je la faisais fonctionner à 50 A, à 25 A ou à 5 A ?
Elle se viderait :
- en une heure à 50 A ;
- en deux heures à 25 A ;
- en dix heures à 5 A.
Quelle est la capacité typique d’une pile 9 V ?
De 400 à 600 mAh.
Quelle est la capacité typique d’une pile LR6 de 1,5 V ?
2850 mAh.
Puis-je relier en parallèle une pile de 4,5 V et une pile de 9 V ?
Non : la pile de qui débite la tension la plus importante se déchargerait dans celle qui débite la tension la moins importante.
Puis-je relier en série une pile de 4,5 V à une pile de 9 V ?
Oui : cela revient à utiliser une pile de 13,5 V.
Pourquoi n’est-il pas judicieux de brancher en série une pile ayant une autonomie de 10 heures et une pile ayant une autonomie de 3 heures ?
Elles cesseront de fournir de la tension dès que la pile qui a une autonomie de 3 heures sera déchargée.
À combien d’électrons équivaut un coulomb ?
Un coulomb équivaut à 6,24 milliards de milliards d’électrons (6,24 multiplié par 10 à la puissance 18, donc 6 suivi de 18 zéros).
À quoi correspond le numéro atomique d’un atome (ou de tout élément chimique) ?
À son nombre de protons.
À quoi sert un circuit imprimé ?
À connecter des composants électroniques.
Que veut dire CMS ?
Composant monté en surface.
Quel est l’équivalent anglais du sigle CMS ?
SMD (Surface mounted device)
Donner un avantage que les composants traversant le circuit ont sur les CMS.
Ils sont plus simples à dessouder.
Donner deux avantages que les CMS ont sur les composants traversant le circuit.
Ils sont :
- plus petits ;
- moins sensibles aux chocs.
Je teste une résistance soudée sur un circuit. Mon test risque d’être faux (valeur affichée plus petite que valeur réelle). Pourquoi ?
Le courant peut passer ailleurs que par le composant.
Une résistance est en panne. Est-ce que le courant continue à passer ?
Non, le courant ne passe pas.
Une diode a lâché. Est-ce que le courant continue à passer ?
Il peut passer (court-circuit), mais il peut aussi ne pas passer (coupure).
Quelle est la différence entre la soudure et la brasure ?
La soudure est le résultat de la fusion de deux matériaux identiques.
La brasure est le résultat du collage de deux matériaux via un troisième.
Quelle est la température de fusion de l’étain ?
Autour de 230 °C.
Quelle est la température de fusion du plomb ?
Autour de 180 °C.
Quelles sont les 6 étapes à suivre pour réaliser une bonne soudure ?
- Chauffer la patte avec le fer
- Apporter l’étain froid
- Chauffer l’étain pour qu’il devienne liquide et prenne une bonne forme
- retirer l’étain
- enlever le fer
- laisser refroidir
Quel mot désigne l’interaction de l’étain avec les surfaces à souder ?
Le mouillage.
Quelle est la condition nécessaire à l’obtention d’un bon mouillage ?
Le chauffage préalable des pièces à souder.
Qu’est-ce qui fait qu’un matériau est isolant ?
Il ne contient que des électrons liés.
Qu’est-ce qui fait qu’un matériau est conducteur ?
Il contient des électrons libres.
Donner deux exemples de matériaux très conducteurs.
- or
- cuivre
Donner deux exemples de matériaux isolants.
- bois
- plastique
Dans une analogie entre circuit électrique et circuit d’eau, quel statut ont les électrons liés ?
Leur statut est nul :
- un conducteur est vu comme étant plein d’eau ;
- un isolant est vu comme étant vide d’eau.
Dans l’analogie aquatique, à quoi correspond un générateur de tension ? (Donner deux exemples.)
- à une pompe poussant l’eau dans un sens (surpression) ;
- à une différence d’altitude faisant circuler de l’eau dans un tuyau.
Pourquoi, quand on branche une ampoule à une pile, l’ampoule s’allume-t-elle ?
Les électrons vont du pôle - au pôle + de la pile. En passant à travers le filament de l’ampoule, ils le font chauffer et celui-ci se met à briller.
Qu’est-ce qu’une basse tension ?
Une tension inférieure à 50 V.
Qu’est-ce qu’une moyenne tension ?
Une tension comprise entre 50 et 1000 V.
Qu’est-ce qu’une haute tension ?
Une tension supérieure à 1000 V.
Nommer deux générateurs de basse tension
- pile
- adaptateur secteur
Quel appareil domestique fonctionne avec de la haute tension ?
Le micro-ondes.
Donner trois valeurs de tension caractéristiques des piles qu’on utilise au quotidien.
- 1.5 V
- 3 V
- 9 V
Donner trois valeurs de tension caractéristiques des adaptateurs secteurs qu’on utilise au quotidien.
- 5 V
- 12 V
- 25 V
Quelle tension peut produire un condensateur de micro-onde ?
2000 V