Circuit de sel arc-en-ciel

Circuit de sel arc-en-ciel

Niveaux : 3e à 5e année

Durée de l’activité : de 15 à 30 minutes

Sujet(s) STIAM : Physique (électricité et circuits), ingénierie, art

Matériel :

  • Boîtier de piles AA à fil
  • 2 piles AA
  • Ruban électrique
  • 2 trombones
  • 3 ou 4 pots
  • Cuillère
  • Sel
  • Papier de construction ou papier cartonné
  • Colle d’école blanche Elmer’s
  • Ampoule à DEL de couleur

Instructions :

  • Avec le ruban électrique, fixez les files du boîtier de piles aux trombones. Mettez-les de côté.

  • Versez 3 ou 4 cuillerées de sel dans chaque pot. Ajoutez 2 ou 3 gouttes de colorant alimentaire. Fermez le couvercle et secouez.

  • Coupez le papier en deux.

  • Avec la colle, dessinez une ligne sinueuse sur le papier. Comme vous faites un circuit, il est très important que la colle atteigne les rebords supérieurs et inférieurs de chaque morceau de papier. Sinon, l’ampoule ne s’allumera pas!

  • Avant que la colle sèche, saupoudrez du sel coloré sur la colle. Secouez le surplus de sel dans un bol.

 

En savoir plus – Suppléments STIAM :

  • Qu’est-ce que l’électricité? L’électricité est une forme d’énergie que nous utilisons tous les jours. Prenez quelques minutes pour penser à combien de fois vous avez utilisé de l’électricité dans la dernière heure. Nul doute que ce chiffre est élevé! L’énergie électrique nous fournit la lumière, charge nos téléphones et permet à nos ordinateurs et à nos appareils ménagers de fonctionner.

 

  • Qu’est-ce qu’un circuit?L’énergie électrique a besoin d’un chemin pour aller de l’endroit où elle est entreposée (généralement une pile) à l’endroit où elle doit faire sa magie. Ce chemin s’appelle un circuit. Ce circuit doit être une boucle continue sinon l’électricité ne pourra pas voyager de la source d’alimentation à l’article que vous désirez alimenter.

 

  • Saviez-vous que l’électricité se déplace facilement dans certaines choses et moins d’autres dans d’autres? Un conducteur est une matière qui transmet l’électricité, ce qui signifie que l’électricité la traverse facilement. Dans cette expérience, le sel, les métaux dans les fils et les trombones sont des conducteurs. Notez que tout le circuit est fait en conducteurs. Si vous enlevez les trombones, les files ou le sel, l’ampoule ne s’allumera pas. Un isolant est le contraire d’un conducteur. Les isolants arrêtent le flux d’électricité. Voyez-vous que les fils sont enveloppés de plastique? Ce plastique isole les fils pour contenir le flux d’électricité.

 

  • Qu’en est-il de la colle? Vous remarquerez que la colle n’est ni un conducteur, ni un isolant. En fait, la fonction de la colle est de garder le sel regroupé. Si vous aviez mis beaucoup de sel sur le papier, vous auriez pu faire un circuit, mais un seul coup de doigt et votre circuit aurait été rompu. La colle crée un chemin bien défini sur lequel le sel adhère, afin qu’il puisse conduire l’électricité jusqu’à l’ampoule.

 

  • Votre projet scientifique est de l’art.Vous êtes-vous demandé pourquoi nous vous avons demandé de colorer le sel avant de le coller? La réponse n’a rien à voir avec la science, du sel blanc aurait aussi bien fonctionné que du sel coloré. La réponse est liée à l’art! Les lumières sont jolies et lorsqu’elles éclairent des cristaux colorés (sel), les reflets scintillent et brillent. Lorsque la colle de votre circuit est sèche, les trombones et l’ampoule seront fixés au papier de façon permanente. Suspendez votre œuvre d’art dans votre chambre ou dans un cadre profond (où vous avez facilement accès à l’interrupteur du boîtier de piles) et admirez les couleurs et la lumière.

 

  • Vous êtes-vous déjà demandé comment une ampoule s’allumait?Dans le circuit de sel et de colle, vous avez fait un chemin qui permet à l’énergie chimique de voyager. Bravo! Lorsqu’elle a un chemin fait de conducteurs électriques (vos fils, votre colle et votre sel), l’énergie qui est emmagasinée dans la pile commence à bouger. Tant qu’il n’y a pas d’obstacle sur le chemin (comme un morceau de plastique isolant ou de l’air), l’électricité suivra le chemin et entrera dans l’ampoule et l’ampoule s’allumera. Que se passera-t-il si vous placez un obstacle sur le chemin de l’électricité? Essayez de retirer un trombone de la colle ou du sel. Puis, placez de l’air (un isolant) entre le métal et le mélange de sel et de colle (conducteurs). Votre ampoule s’est-elle éteinte? Oui! Maintenant, remplacez le trombone et l’ampoule devrait s’allumer.

 

Conseils de dépannage :

  • À l’aide! Mon ampoule ne s’allume pas.

Assurez-vous que les trombones du boîtier de piles et les fils de l’ampoule à DEL touchent les lignes de colle, afin que le courant électrique puisse circuler.

  • J’ai vérifié mes trombones et mes fils; et mon ampoule ne s’allume toujours pas.

Vérifiez les piles! Si les piles sont épuisées, le circuit ne fonctionnera pas.

 

Niveau supérieur – Options pour les enfants plus âgés :

  • Pouvez-vous allumer deux ampoules? Une guirlande de lumières? Essayez d’utiliser votre circuit en sel et colle pour allumer plus d’une ampoule. Vous aurez encore besoin d’une seule source d’alimentation (boîtier de piles), mais vous devrez créer une boucle continue de conducteurs sans interruption pour que les lumières allument. Essayez d’utiliser trois ou quatre morceaux de papier, dessinez des chemins de colle et de sel plus longs, ou ajoutez d’autres trombones et fils. Les possibilités sont infinies!

 

Conformité aux normes :

Normes de science pour la prochaine génération

  • 4-PS3-2 : Faire des observations pour fournir des preuves que l’énergie peut être transférée d’un endroit à l’autre par des sons, la lumière, la chaleur et l’électricité.
  • HS-PS2-5 : Planifier et faire une enquête pour fournir des preuves qu’un courant électrique peut produire un champ magnétique et qu’un champ magnétique changeant peut produire un courant électrique.
  • HS-PS3-3 : Concevoir, construire et raffiner un appareil qui fonctionne avec la condition qu’elle doit convertir une forme d’énergie en une autre forme d’énergie.