Dans cette unité d'études, on revient sur les principes de base de l'électricité vus en 9e année (lois de l'électrostatique, circuits électriques) et on ajoute un lien puissant entre les mouvement des électrons et le magnétisme.
On étudie en détail ce lien entre l'électricité et le magnétisme - qu'on appelle désormais l'électromagnétisme - dans le but de concevoir et construire un moteur à courant continu et de comprendre les réseaux de production et de distribution électriques.
Champs magnétiques de matériaux ferromagnétiques
Champs magnétiques liés aux courants électriques (principe d'Oersted)
Solénoïdes et électroaimants : manipuler la géométrie du champ magnétique
Principe moteur (courant + champ externe -> force)
Principe de Faraday (champ externe + mouvement -> courant)
Loi de Lenz (la force induite par le courant induit oppose le mouvement du conducteur)
Montages avec Snaptricity >> Cahier d'exploration --- Résumé des observations : voir le OneNote dans le Classroom
Circuits *PhET
Champ magnétique (voir aussi conceptuel : Aimant ci-dessous) **PhET/CheerpJ
Principe d'Oersted ***Walter Fendt
Électroaimant **PhET/CheerpJ
Principe Moteur ***Walter Fendt
Application : un moteur à courant continue appliquant le principe moteur ***Walter Fendt
Faraday/Lenz (Pickup coil) **PhET/CheerpJ
Inclut aussi :
Aimant, Électroaimant
Transformateur, Génératrice (applications présentées conceptuellement)
Ferromagnétisme
Loi des pôles
Champs magnétiques
Domaines magnétiques
Principe d'Oersted
Solénoïdes et électroaimants
Principe moteur
Principe de Faraday et Loi de Lenz
Applications et vocabulaire technique :
Moteur à courant continu
Génératrices
Transformateurs
Aide-mémoire : conventions pour les dessins et règles de la main gauche ⚡
Loi des pôles, Principe d'Oersted, Solénoïdes, Principe moteur, Moteurs
Loi de Lenz / Principe de Faraday
Liste de lecture de vidéos Youtube
Chapitre sur Khan Academy
Toutes les simulations d'électrodynamique de Walter Fendt
1 Retour sur les circuits électriques
Loi des chargesCircuits en série et en parallèleLoi d'OhmLois de Kirchhoff(Notes et exercices dans le manuel)(Notes et exercices 1Di)2 Magnétisme
Loi des pôles(Notes détaillées)(Notes et exemples faits en classe)3 Électromagnétisme
Principe d'OerstedLoi de FaradayLoi de LenzPrincipe moteurRègles d'Ampère(Aide mémoire pour les vecteurs et principes)(Notes détaillées, incluant les moteurs, génératrices et transformateurs)(Notes et exercices faits en classe)(première | deuxième activités d'application séquentielle des principes et lois)4 Moteurs et génératrices
Moteurs : voir le manuel noir (p. 414) et le manuel bleu (p. 593)5 Transformateurs
Voir le manuel noir (p. ) et le manuel bleu (p. )Gabarit de rapport d'ingénierie
Outil de dessin de circuits électriquesComposantes utiles : Label (= étiquette), Inductor (= solénoïde... ignore la valeur en millihenri), Wire (= fil), Cell (= pile)... n'utilisez pas Motor... cela ne sera pas suffisant pour vous aider à planifier les connexions électriques.
Processus de design(Outil de travail pour votre groupe) (Présentation)