Choix multiples : Inscrire la lettre correspondant à la bonne réponse sur le tiret. (10 pts)

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1 SNC1D test d électricité Nom : Connaissance et Habiletés de la pensée compréhension (CC) (HP) Communication (Com) Mise en application (MA) 35 % 30 % 15 % 20 % /42 /31 grille /19 Dans tout le test, les critères en communication suivants seront évalués. Communication Niveau 1 Niveau 2 Niveau 3 Niveau 4 - Utiliser la terminologie et les symboles scientifiques appropriés. - Communiquer clairement ses réponses Avec peu d exactitude et une efficacité limitée Avec une certaine exactitude et efficacité Avec une grande exactitude et une grande efficacité Commentaires : Note finale : Avec une très grande exactitude et une très grande efficacité Partie A : Connaissance et compréhension Choix multiples : Inscrire la lettre correspondant à la bonne réponse sur le tiret. (10 pts) 1. Pour se charger positivement, un objet neutre doit : a) perdre des protons b) gagner des protons c) perdre des électrons d) gagner des électrons e) (a) et (d) c 2. Qu est-ce qu un ampère représente? a) coulombs par seconde b) joules par coulomb c) coulombs par joules d) énergie par seconde e) secondes par coulomb a 3. Un courant électrique qui circule dans un conducteur solide et métallique est constitué: a) d atomes en mouvement b) d électrons en mouvement c) d ions en mouvement d) de protons en mouvement e) de neutrons en mouvement b 4. Une substance qui donne difficilement ses électrons est : a) un conducteur b) un fusible c) un isolant d) une pile secondaire e) un électrolyte c

2 5. Dans un circuit en série : a) le courant passe dans toutes les lumières en même temps b) si une lumière brûle, les autres restent allumées c) si une lumière brûle, les autres s éteignent d) c est le type de circuit qu on retrouve le plus dans nos maisons d) la différence de potentiel est la même partout _c 6. Si une pile est humide ET secondaire, cela signifie que : a) l électrolyte est liquide et la pile est non-rechargeable b) l électrolyte est en pâte et la pile est rechargeable c) l électrolyte est en gel et la pile est non-rechargeable d) l électrolyte est liquide et la pile est rechargeable e) elle a été mouillée deux fois d 7. Si une tige d ébonite chargée repousse un objet de charge inconnue, on peut déterminer : a) que la tige inconnue possède une charge négative b) que la tige inconnue possède une charge positive c) que la tige inconnue est neutre d) a) et c) a 8. Une pile de 6,0 V donne un courant de 2,0 A pendant 1,0 minute. L énergie fournit est de : a) 12,0 J b) 3,0 J c) 180 J d) 720 J e) 1080 J d 9. Si le courant électrique est comparé à une autoroute, le nombre de voie sur l autoroute serait comparable à : a) l intensité du courant b) la différence de potentiel c) la résistance d) la puissance e) l énergie c 10. Quatre balles très légères, désignées par les lettres A, B, C et D sont suspendues au moyen de fils isolants. La balle A est repoussée par la balle B. La balle B est attirée par la balle C. La balle D est repoussée par la balle C. Si A est négative, quel type de charge les balles B, C et D portes-elles? a) B(+), C(+), D(+) b) B(-), C(-), D(-) c) B(-), C(+), D(-) d) B(-), C(+), D(+) e) B(+), C(-), D(-) d Définitions : Définir les termes suivants. S assurer de mettre suffisamment de détails. (10pts) Génératrice - Convertir de l énergie en énergie électrique pour produire un courant - Composée d un rotor et d un stator (une bobine de cuivre et d un aimant)

3 Fusible - Dispositif de sécurité jetable qui coupe le courant lorsque l intensité du courant est trop élevée Résistance - Propriété d une substance de faire obstacle au mouvement des électrons et de convertir l énergie électrique en d autres formes d énergie - Mesurée en ohm par un multimètre Intensité - C est le montant d électrons qui passent par un point d un circuit à chaque seconde. - Mesurée en ampères par un ampèremètre Électricité statique - C est l accumulation de charges électriques fixes sur un objet lorsque les électrons des atomes sont excités. La source de l électricité statique est la friction. Remplir les tirets : Inscrire le ou les mots manquants sur les tirets (22 pts) 1. Dans une maison, le type de courant qu on y retrouve est alternatif. 2. Dans une pile voltaïque, nous retrouvons 2 métaux différents que l on appelle électrodes (anode et cathode). 3. Un ampèremètre doit être branché en série. 4. Deux charges identiques se/s repoussent et deux charges opposées se/s attirent. 5. Une substance ayant le même nombre d électrons que de protons est dite neutre. 6. Lorsqu on relie un objet au sol avec un long fil conducteur on appelle cela : mise à la terre. 7. La partie de la génératrice qui tourne se nomme le rotor. Cette dernière partie est composée de/d un/d une cuivre. La partie de la génératrice qui ne bouge pas se nomme stator. Cette dernière partie est composée de/d un/d une aimant.

4 8. Les 3 lois de l électrostatique sont : 1) charges opposée s attirent 2) charges identiques se repoussent 3) coprs chargés attirent des corps neutres 9. Un synonyme pour la tension est voltage/différence de potentiel ,24 x électrons est égale à un coulomb. 11. Nomme en ordre les 3 plus importantes formes d énergie produites au Canada (1 étant la plus importante) : 1) _hydroélectrique 2) _fossile ou vapeur conventionnelle 3) _nucléaire 12. Un électroscope permet de déterminer si un objet est chargé. 13. Si les feuilles métalliques de l électroscope ne bougent pas, cela signifie que l objet est neutre. Partie B : Habileté de la pensée (31 pts) 1. Dessiner un circuit mixte qui contient (4 pts) - Une batterie composée de 4 piles - Un interrupteur fermé - Deux ampoules en série - Deux ampoules en parallèle - Une résistance en série - Un ampèremètre qui mesure le courant de la résistance

5 2. Nommer les 4 différents facteurs qui influencent la résistance d un fil conducteur et expliquer l effet de chacun d entre eux. (6 pts) Longueur Grosseur du fil (diamètre) Température Substance La résistance augment avec la longueur La résistance augmente si le diamètre du fil diminue La résistance augmente lorsque la température augmente Les électrons se déplacent plus librement dans certains métaux 3. Pour le circuit suivant, déterminer les valeurs qui manquent. Montrer les formules et les calculs. (4 pts) V s = V1 = V2 =V3 17 V = 17V = 17 V = 17 V I s = I 1 + I 2 + I 3 24A = 7A + 6A + I 3 I 3 = I 3 = 11 A

6 4. Expliquer avec les concepts d électrostatique comment fonctionne la peinture par pulvérisation électrostatique (peinture pour voiture). (4 pts) - La peinture acquière une charge négative lorsqu elle sort du bec - L auto porte une charge positive et donc la peinture - Peinture est attirée par la surface de la voiture - car deux charges opposées s attirent - Cela assure une couche uniforme, complète, lisse et sans défauts et économise la peinture et réduit le temps de séchage. 5. Répondre aux questions suivantes à l aide du dessin du circuit qui suit. (3 pts) a) Si l ampoule 3 brûle, quelles ampoules s éteignent? 7 et 8 b) Si l ampoule 5 brûle, quelles ampoules s éteignent? 4 c) Si l ampoule 9 brûle, quelles ampoules s éteignent? toutes Pour les prochaines questions, montrer tout le travail. De plus, préciser les données et les formules utilisées. ****Au besoin, arrondir les réponses au centième près 6. Quelle est la valeur de la puissance dissipée par un séchoir à cheveux qui est branché sur une prise de 120 V et qui possède une résistance de 16,4 Ω? (4 pts) R = V/I I = V/R I = 120/16,4 I = 7,32 A P = V x I P = 7,32 x 120 P = 878,4 W

7 7. Mme Labossière utilise un haut-parleur pour écouter la musique du groupe AC/DC (parce qu elle aime l électricité). Le haut-parleur a une résistance de 20 Ω. Si le courant qui passe dans le hautparleur a une charge de 1500 C et qu elle écoute sa musique pendant 3 minutes, quelle est la puissance utilisée par le haut-parleur? (Arrondis au centième près) (6 pts) I = Q/t I = 1500/180 I = 8,33 A R = V/I V = R x I V = 20 x 8,33 V = 166,6 V P = V x I P = 166,6 x 8,33 P = 1387,78 W

8 Partie C : Mise en application (19 pts) 1. Tu es le maire de la ville Saint-Garneau. Tu dois faire construire une centrale pour produire de l électricité. (10 pts) a) Nommer le type de centrale que tu bâtirais. b) Expliquer les étapes de production d électricité de cette centrale. c) Nommer 2 impacts sur l environnement que ce type de centrale peut avoir. a) Hydroélectrique, nucléaire ou thermoélectrique b) et c) voir les notes de cours

9 2. En utilisant le MÊME concept de la pile cornichon, expliquer comment faire une pile voltaïque avec un citron. Expliquer le fonctionnement de la pile à l aide de courtes phrases ET un schéma. (5 pts) - Schéma - Matériel et setup - Électrolyte réagit avec la trombone et cela libère des électrons - Électrons circulent dans le fil conducteur - Le cuivre attire les électrons qui sont pris par les H+ 3. Lorsque tu construis ton circuit pour le projet en électricité, tu dois t assurer de dénuder tes fils (enlever le bout plastique) avant de pouvoir les relier ensembles. En te référant aux définitions et aux propriétés des matériaux isolants et conducteurs, expliquer pourquoi cette étape est essentielle au bon fonctionnement de ton circuit. (4 pts) - Plastique est isolant et donc empêche les électrons de circuler - Fil est le conducteur - Il faut enlever le fil pour permettre aux électrons de circuler et donc qu il y aille un courant Youpi! Tu as terminé!