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This Concept Map, created with IHMC CmapTools, has information related to: Architecture Umatériel_Concepts D-E-F_Élizabeth, Loi des charges électriques Lorsqu'elles sont à proximité, les charges de signes contraires (+ et -) s'attirent et les charges de signe contraire (+/+ ou -/-) se repoussent. La force électrique est représentée par le Champ électrique Région de l'espace autour d'une charge électrique où cette dernière exerce une force électrique. L'intensité de ce champ diminue avec la distance de sa source. Ce champ est invisible et on le représente par des lignes de champ (flèches) qui se dirigent vers une charge négative et qui quittent une charge positive., États de la matière (Karine) Arrangement des particules expliqué par Modèle particulaire (Florent) État solide: Les particules de matière sont très rapprochées les unes des autres; Les forces d'attraction sont élevées entre elles; Les particules bougent peu (mouvement de vibration seulement). État liquide: Les particules de matière sont rapprochées les unes des autres; Les forces d'attraction sont plus faibles entre elles; Les particules bougent davantage (mouvement de vibration et de rotation). État gazeux: Les particules de matière sont très éloignéess les unes des autres; Il n'y a plus de forces d'attraction entre elles; Les particules bougent beaucoup (mouvements de vibration, rotation et translation); Leur mouvement est désordonné et aléatoire., Électricité statique Processus de transfert d'électrons d'un corps à un autre. Un corps qui reçoit des électrons devient chargé négativement, tandis qu'un corps qui donne des électrons devient chargé positivement. Les électrons transférés à un corps ne se déplacent pas lorsque le corps est fait d'un matériau isolant. Produite par Chargement par contact Un corps électriquement neutre et conducteur entre en contact avec un corps chargé électriquement. Des électrons sont transférés entre les 2 corps pour répartir la charge. Au final, les 2 corps possèdent une charge de même signe. (Exemple: l'électroscope se charge au contact d'un objet chargé, ce qui lui confère d'ailleurs son rôle de détecteur d'objets chargés), Lois de Kirchhoff 3e loi Loi des résistances équivalentes (ou résistance "totale" (Rt)) Circuit en série: Rt = R1 + R2 + ... La résistance totale du circuit est égale à la somme de toutes les autres résistances du circuit. Circuit en parallèle: 1/Rt = 1/R1 + 1/R2 + ... Plus le nombre de résistances augmente, plus la résistance totale du circuit diminue. *Les circuits en parallèle ont donc une résistance totale plus faible que les circuit en série Cela explique pourquoi les circuits en parallèle ont un courant total plus élevé (loi d'Ohm), Puissance électrique (P) des appareils du circuit Quantité d'énergie électrique (ΔE) consommée par un appareil électrique par seconde (P=ΔE/Δt) aussi obtenue grâce à la formule P=U x I Exprimée en Watt (W) *P est plus élevée dans les composantes électriques d'un circuit en parallèle (selon les lois de Kirchhoff), ce qui permet d'expliquer pourquoi, par exemple, des ampoules d'un circuit en parallèle éclairent davantage que des ampoules d'un circuit en série liée à Énergie électrique (ΔE) Forme d'énergie cinétique que possèdent les électrons circulant dans un circuit électrique ΔE=PxΔt et ΔE=U x I x Δt Exprimée en Joule (J) ou en kWh (1 kWh = 3 600 000 J) (Le kWh est l'unité de mesure utilisée dans une facture d'Hydro-Qc), Changement d'état L'apport d'énergie thermique brise les forces d'attractions (liaisons) entre les particules, ce qui provoque le changement d'état. Se reconnaît dans un diagramme de changement d'état grâce à la présence d'un Plateau Période de temps où la température demeure stable, Génération d'un champ magnétique par un courant électrique circulant dans un: Fil droit Un champ magnétique circulaire se crée autour du fil, et son intensité augmente avec l'intensité du courant électrique. Première règle de la main droite: En plaçant le pouce de la main droite en direction du sens conventionnel (+ vers -) du courant (I), l'orientation des autres doigts (de la paume vers l'extrémité des doigts) indique la direction des lignes de champ magnétique., Ferromagnétisme permanent (aimants) Produisent un champ magnétique (visualisé par la limaille de fer) qui attire et repousse d'autres aimants et qui attire les matériaux ferromagnétiques non permanents Possèdent un pôle nord et un pôle sud magnétiques Par convention, les lignes de champ magnétique quittent le pôle nord d'un aimant et se dirigent vers le pôle sud d'un aimant. Exemple d'aimants Boussole Instrument d'orientation composé d'un petit aimant dont le pôle nord est attiré par le pôle sud magnétique de la Terre (pôle Nord géographique) et vice versa. Les boussoles sont très utiles pour visualiser la direction des lignes de champ magnétique autour d'un aimant (ou autour d'un fil ou d'un solénoïde parcourus par un courant électrique), et donc aussi de situer la localisation des pôles de l'aimant. *Le pôle nord de la boussole pointe toujours dans le même sens que les lignes de champ magnétique, soit vers le pôle sud d'un aimant., ÉLECTROMAGNÉTISME Relations mutuelles entre les phénomènes électriques et le phénomène de magnétisme Induction électromagnétique Un champ magnétique induit un courant électrique (principe de la génératrice (alternateur)), Circuit électrique Parcours fermé formé de composantes électriques interreliées par des fils conducteurs permettant la circulation du courant électrique. S'il y a un "trou" dans le circuit qui empêche les électrons de circuler (ex. fil débranché, interrupteur ouvert, etc.), on dit que le circuit est "ouvert". 3 composantes/ fonctions électriques de base 3. Appareil électrique Transforme l'énergie électrique en une autre forme d'énergie (Chaleur (ex.: grille-pain), lumière (ex.: ampoule), mouvement (ex. perceuse électrique, etc.), ONDES Perturbation (déformation, ébranlement ou vibration) temporaire qui se propage dans un milieu donné et dans une direction donnée. Une onde transporte de l'énergie *sans transporter de matière. *(En réalité, il semble qu'une onde électromagnétique soit composée de "particules élémentaires d'énergie", ou "quantums d'énergie" que l'on nomme "photons"; ces photons se déplacent très rapidement et seraient responsables de la force électromagnétique.) de type Mécaniques Ondes qui ont besoin d'un milieu matériel (liquide, solide ou gazeux) pour se propager. Elles ne peuvent donc pas se progager dans le vide (dans l'espace) Exemple: Ondes sismiques, Pression (P) Force exercée par les particules de matière lorsqu'elles entrent en contact avec une surface contraignante. Comprend Pression exercée par un solide P est liée au poids de l'objet et à l'aire de la surface contraignante et se mesure en Pascal (Pa) P(Pa) = Poids (en Newton)/Aire de la surface (m2) Ex.: Un livre qui exerce une pression sur une table *Cette formule explique pourquoi un fakir peut se coucher sur un lit de clous (son poids est réparti sur l'ensemble de l'aire du lit, donc pression faible) ou pourquoi on ne s'enfonce pas dans la neige l'hiver lorsqu'on fait de la raquette, Peut être réfractée Lorsqu'ils frappent une surface réfringente (translucide) comme le verre, les rayons lumineux sont déviés. *Phénomène responsable d'illusions d'optique comme un crayon qui semble plié lorsqu'il est dans l'eau. Application Les lentilles (optique), Changement d'état L'apport d'énergie thermique brise les forces d'attractions (liaisons) entre les particules, ce qui provoque le changement d'état. Comprennent Changements d'état exothermiques Provoquent une libération d'énergie thermique, Longitudinales Onde qui se propage parallèlement au déplacement du milieu, c'est-à-dire qu'elle se comprime et s'étire, à la manière d'un ressort. Exemple Ondes sonores Les ondes sonores compriment et "relâchent" les particules gazeuses de l’air pendant leur passage, créant une fluctuation de la pression de l’air., 1. Source d'alimentation Fournit l'énergie électrique propulsant les charges dans le circuit Fournissant 2 types de courant Courant continu (CC) Les charges circulent toujours dans le même sens dans le circuit. Fourni par les piles, les batteries et les génératrices à courant continu (dynamo), Pression exercée par un gaz Force exercée par les collisions des particules d'un gaz sur les parois de son contenant. Ex. Les particules gazeuses de l'air exercent une pression sur les parois d'un ballon d'anniversaire La pression d'un gaz varie principalement selon la Quantité de gaz (Nombre de particules) À température constante, plus il y a de particules de gaz dans le même volume, plus le nombre de collisions est élevé, ce qui fait augmenter la pression., Spectre électromagnétique Ensemble des différents types de rayonnements électromagnétiques (de fréquences différentes) Comprend Rayons gamma Rayons émis lors d'une désintégration radioactive, Lumière visible ("ondes lumineuses") Chaque couleur du spectre de la lumière visiblecorrespond à un rayonnement de longueur d'onde/fréquence précise. Comportements Se propage en ligne droite, Ondes sonores Les ondes sonores compriment et "relâchent" les particules gazeuses de l’air pendant leur passage, créant une fluctuation de la pression de l’air. caractérisées par leur Amplitude (A) Hauteur de l’onde depuis sa position d’équilibre Se mesure en décibel(dB) pour une onde sonore, et correspond à la puissance (ou le "volume") du son: (A élevé = son "fort" et A faible = son "faible") Échelle des dB et risques pour l'oreille humaine: Seuil de la douleur = 120 dB Risques de déchirure du tympan = environ 140 dB Exposition prolongée à plus de 85 dB risque d'endommager l'audition à long terme.