Physique-Chimie · 5ᵉ

Ouvert ou fermé ?

Physique-Chimie 5ᵉ Le circuit électrique et ses dipôles

Tu abaisses l’interrupteur : lumière instantanée. Tu le relèves : plus rien — et pas seulement près de la coupure… Où est donc passé le courant ?

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En une phrase

Un circuit fermé, c'est une boucle complète : le courant circule et la lampe brille. Un circuit ouvert, c'est une boucle coupée quelque part : il n'y a plus de courant du tout, dans aucune partie du circuit — pas seulement après la coupure.

L'idée à retenir

Un circuit n’a que deux états. FERMÉ : la boucle est complète, le courant circule dans TOUTE la boucle et la lampe brille. OUVERT : la boucle est coupée quelque part, et il n’y a plus de courant NULLE PART — ni avant, ni après la coupure. Le courant ne « s’arrête pas à la coupure » : sans boucle entière, il n’existe pas.

Comment ça marche, étape par étape

  1. Circuit FERMÉ — l’interrupteur abaissé referme la boucle : le courant circule dans TOUTE la boucle, de la borne + vers la borne − (à l’extérieur de la pile), et la lampe brille. Suis les billes ambrées : le tour est complet.
  2. Circuit OUVERT — le levier levé coupe la boucle : la lampe s’éteint et il n’y a plus de courant NULLE PART, ni avant ni après la coupure. Le courant ne fait pas la queue devant l’interrupteur : sans boucle entière, il n’existe plus du tout.

Comprendre

Un circuit électrique n'a que deux états possibles. Il est fermé quand la boucle est complète, sans aucune interruption : le courant circule alors dans toute la boucle et les récepteurs fonctionnent (la lampe brille, le moteur tourne). Il est ouvert quand la boucle est coupée en un endroit : un fil débranché, un interrupteur ouvert, une lampe retirée.

Dans un circuit ouvert, le courant ne circule plus du tout — et c'est le point essentiel : il n'y a pas de courant qui « arriverait jusqu'à la coupure puis s'arrêterait là ». Le courant a besoin d'une boucle complète pour exister ; s'il manque un maillon, il n'y a de courant nulle part, ni avant ni après la coupure. C'est pourquoi une lampe placée loin de l'endroit coupé s'éteint aussi bien qu'une lampe placée juste à côté : ouvrir le circuit concerne toute la boucle.

Fermer le circuit, c'est rétablir la boucle ; l'ouvrir, c'est la couper. Tout se teste sur pile, jamais sur le secteur.

Le cours

Un circuit électrique peut se trouver dans deux états seulement : fermé ou ouvert. Un circuit fermé est une boucle complète, sans aucune interruption : le courant y circule et les récepteurs fonctionnent (la lampe brille, le moteur tourne). Un circuit ouvert est une boucle coupée en un endroit : cela peut être un fil débranché, une lampe retirée, ou un interrupteur ouvert.

Dans un circuit ouvert, le courant ne circule plus du tout. Il faut bien comprendre ce point, souvent mal saisi : il n'y a pas un courant qui avancerait jusqu'à la coupure avant de s'arrêter. Le courant n'existe que si la boucle est entièrement fermée ; dès qu'un maillon manque, il n'y a de courant nulle part, ni avant ni après l'endroit coupé.

C'est pour cette raison que, dans un circuit ouvert, une lampe éloignée de la coupure s'éteint exactement comme une lampe qui en est proche : l'état ouvert concerne toute la boucle à la fois. Fermer le circuit, c'est rétablir la boucle pour que le courant circule de nouveau ; l'ouvrir, c'est la couper pour arrêter le courant. Ces observations se font toujours avec des piles, jamais avec le courant du secteur, qui est dangereux.

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Les erreurs fréquentes

Dans un circuit ouvert, le courant circule jusqu'à la coupure puis s'arrête là.
Faux : dans un circuit ouvert, il n'y a de courant nulle part. Le courant n'existe que si la boucle est entièrement fermée ; une seule coupure suffit à l'empêcher partout, avant comme après.
Une lampe loin de la coupure continue de briller un peu.
Non : dès que le circuit est ouvert, aucune lampe ne brille, quelle que soit sa distance à la coupure. L'état ouvert concerne toute la boucle à la fois.

Tu maîtrises la notion si…

  • Distinguer un circuit fermé (boucle complète, le courant circule) d'un circuit ouvert (boucle coupée, pas de courant).
  • Expliquer qu'une lampe ne brille que si le circuit est fermé.
  • Comprendre que, dans un circuit ouvert, il n'y a de courant nulle part, et non seulement après la coupure.

Vérifie que tu as compris

  1. Quand un circuit est ouvert (boucle coupée), où circule le courant ?

    Réponse Nulle part : il n'y a pas de courant

    Dans un circuit ouvert, il n'y a de courant nulle part. Le courant n'existe que dans une boucle complète ; il ne « s'arrête » pas à la coupure, il ne circule tout simplement pas.

  2. Un circuit a deux lampes. On ouvre le circuit près de la pile. Que deviennent les lampes ?

    Réponse Les deux s'éteignent, même celle qui est loin

    Ouvrir le circuit coupe la boucle unique : il n'y a plus de courant nulle part. Les deux lampes s'éteignent, quelle que soit leur distance à la coupure.

  3. Quelle est la différence entre un circuit fermé et un circuit ouvert ?

    Réponse Fermé : boucle complète, le courant circule ; ouvert : boucle coupée, aucun courant

    Un circuit fermé a une boucle complète : le courant circule et la lampe brille. Un circuit ouvert a une boucle coupée en un point : le courant ne circule alors nulle part et la lampe s'éteint.

S'entraîner sur cette notion

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Les quatre étapes pour maîtriser cette notion

Reconnaître

Fermé : boucle complète, le courant circule, la lampe brille.

Un seul cas allume la lampe : le circuit FERMÉ, quand la boucle est complète. Fil débranché ou interrupteur ouvert = circuit ouvert = pas de courant.

Comprendre

Le courant n’existe que dans une boucle entièrement fermée.

La lampe ne brille que si un courant la traverse — et le courant ne circule que dans une boucle complète. Circuit fermé : il circule partout. Circuit ouvert : il n’existe nulle part.

Appliquer

Les deux lampes s’éteignent — même celle qui est loin.

En débranchant un fil, on OUVRE le circuit : plus de courant nulle part. L’état ouvert concerne toute la boucle, donc les deux lampes s’éteignent, y compris celle éloignée de la coupure.

Transférer

Ni avant, ni après : dans un circuit ouvert, aucun courant.

Cette phrase est fausse : le courant n’existe que si la boucle est entièrement fermée. Dès qu’on ouvre le circuit, il n’y a plus de courant du tout — il ne « s’arrête » pas à la coupure, il ne circule nulle part.

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