Modèles pour circuits électriques

Ce dossier se rapporte à l’enseignement de notions de base de l’électrodynamique. Il comprend la description de trois modèles que les élèves peuvent faire fonctionner dans diverses situations réalisables en classe. 

Le principal de ces modèle, appelé "modèle des grisés" repose sur une analogie hydraulique fondée sur la manipulation d’un circuit réalisé avec une chambre à air de vélo remplie d'eau (les conducteurs) et une pompe (le générateur). Un montage est proposé qui peut être reproduit en classe et qui permet d'ancrer le modèle dans une réalité vécue.

Cette modélisation a été pratiquée dans une séquence d’enseignement qui fait l’objet du chapitre 2 de l’ouvrage « Des idées pour enseigner les sciences et les mathématiques » (document à disposition dans la BDRP). Elle a été ensuite complétée pour devenir un outil utilisable dans l'enseignement de l'électricité au cycle 3 (loi d’Ohm, loi de Joule, circuits en parallèle et en série).

Ce dossier comporte également un résumé théorique à propos de la loi d’Ohm et de la loi de Joule, des exemples d’application du modèle des grisés pour « expliquer » ce qui se passe dans des situations qui peuvent sembler paradoxales, des indications concernant les mesures du courant et de la tension dans un circuit électrique (ampèremètre et voltmètre), des documents à compléter par les élèves et des solutions.