Par Gabrielle Black Mis à jour le 30 août 2022
Explorer le fonctionnement des circuits électriques offre aux élèves un projet d’expo-sciences passionnant. Des constructions simples servent de projets de base, tandis que la maîtrise des symboles schématiques et la rédaction d'une légende améliorent les compétences de présentation. Un circuit détecteur de pluie met non seulement en valeur les compétences électriques, mais favorise également la gestion de l'eau et de l'énergie.
À l’aide d’une pile de taille C, d’une bande de papier d’aluminium et d’une ampoule miniature, les élèves peuvent assembler un circuit de base. Le projet doit inclure une explication écrite concise du flux électrique et des composants requis pour sa réalisation. Un diagramme schématique employant des symboles standard doit accompagner l’affichage. Pour allumer l'ampoule, connectez la feuille à la borne négative de la batterie, fixez l'ampoule à la borne positive et touchez l'extrémité libre de la feuille à la base de l'ampoule, produisant ainsi un éclairage.
Un circuit en série introduit une légère augmentation de complexité. Grâce à des compétences de base en câblage, souvent avec l'aide d'un adulte, les élèves peuvent construire une boucle à l'aide d'une pile de 9 V, de conducteurs isolés, d'un interrupteur et de deux ampoules dans des prises indépendantes. Connectez un fil de la borne négative de la batterie à l’interrupteur, puis à la première prise. Pontez les prises avec un deuxième fil et terminez la boucle en reliant la deuxième prise à la borne positive de la batterie.
Au lieu d'acheter des composants, les élèves peuvent créer un circuit fonctionnel à l'aide d'un interrupteur et d'un support d'ampoule faits maison. Rassemblez un bloc de bois, des punaises en métal, trois fils isolés (avec 1 pouce d'isolant dénudé), une pile, une pince à linge, un clou, un trombone et une ampoule. Construisez l'interrupteur en enroulant une extrémité de fil exposée autour d'une punaise et en la fixant dans le bois ; répétez l’opération pour un deuxième fil et connectez son extrémité libre à la borne positive de la batterie. Attachez un trombone à une troisième punaise positionnée entre les deux ; appuyer sur le clip contre l’une ou l’autre des punaises ferme le circuit. Câblez le fil de l'interrupteur restant à une autre punaise, puis fixez une pince à linge dessus. Placez l'ampoule dans le clip, en vous assurant que sa base entre en contact avec la tête de la punaise. Terminez en enroulant un fil autour du culot de l'ampoule et en le connectant à la borne négative de la batterie.
Les systèmes de gicleurs gaspillent souvent de l’eau et de l’électricité lorsqu’ils fonctionnent pendant les pluies. Les élèves peuvent concevoir un circuit détecteur de pluie qui arrête l’irrigation en présence d’humidité et la reprend une fois sèche. Assemblez l'appareil avec une éponge, un kit de capteur électronique et deux piles 9 V. Le kit comprend des conseils étape par étape et une introduction aux circuits, ce qui le rend idéal pour les expo-sciences ou les présentations d'ingénierie.