Montage en série

Situation de départ : Imagine que tu es à Yopougon, chez ta tante Akissi. Elle a un petit frigo qui éclaire l'intérieur quand tu l'ouvres. Mais depuis hier, la lumière du frigo ne s'allume plus. Pourtant, le frigo refroidit encore. Ta tante te dit : « Peut-être que l'ampoule a grillé. » Tu vas au magasin, tu achètes une ampoule neuve à 500 FCFA, tu la remplaces, et la lumière revient. Facile, non ? Mais pourquoi le frigo continue-t-il de marcher si l'ampoule est grillée ? C'est parce que la lumière du frigo est montée en parallèle avec le moteur. Mais dans d'autres cas, comme une guirlande de Noël, si une ampoule grille, tout s'éteint. C'est ça, le montage en série.

Découverte : Prends une pile plate de 4,5 V (comme celle que tu utilises pour ta radio) et deux petites ampoules de lampe de poche. Si tu les relies avec des fils, tu as deux façons de les brancher. Dans un montage en série, tu alignes les ampoules les unes à la suite des autres, comme les perles d'un collier. Le courant électrique sort de la pile, traverse la première ampoule, puis la deuxième, puis revient à la pile. Il n'y a qu'un seul chemin pour le courant. Si tu enlèves une ampoule, le chemin est coupé, et l'autre ampoule s'éteint aussi. C'est comme un gbaka qui doit passer par une seule route : si la route est bloquée à un endroit, tout le trafic s'arrête.

Notion / Règle : Dans un circuit en série, les dipôles (ampoules, résistances, moteurs) sont branchés les uns à la suite des autres. Il n'y a qu'une seule boucle de courant. Cela signifie que :

• Le courant qui traverse chaque dipôle est le même partout. Si 0,2 A (ampères) sort de la pile, 0,2 A traverse chaque ampoule.
• La tension (force qui pousse le courant) se partage entre les dipôles. Si ta pile fait 4,5 V et que tu as deux ampoules identiques, chaque ampoule reçoit 2,25 V.
• Si un dipôle tombe en panne (grille), le circuit est ouvert et tout s'éteint.
• Plus tu ajoutes d'ampoules, plus elles brillent faiblement, car la tension se partage.

Vocabulaire :

• Dipôle : un composant électrique qui a deux bornes (ex : ampoule, moteur, résistance).
• Tension : la force qui pousse les électrons. On la mesure en volts (V).
• Intensité : le débit du courant. On la mesure en ampères (A).
• Circuit ouvert : quand le chemin du courant est coupé (interrupteur ouvert, ampoule grillée).

Application guidée : Résolvons ensemble un problème. Seko a une lampe de poche qui utilise trois piles de 1,5 V chacune, montées en série. Les piles sont donc alignées : la borne + d'une pile touche la borne - de la suivante. Quelle est la tension totale fournie par les piles ?

• Étape 1 : On sait que dans un montage en série, les tensions s'ajoutent.
• Étape 2 : Chaque pile donne 1,5 V. Il y a 3 piles.
• Étape 3 : Tension totale = 1,5 V + 1,5 V + 1,5 V = 4,5 V.
• Réponse : La lampe reçoit 4,5 V. C'est pourquoi elle brille fort. Si une pile est usée, la lampe brille moins.

Synthèse : Ce qu'il faut retenir :

• Un circuit en série a un seul chemin pour le courant.
• Si un composant grille, tout le circuit s'arrête.
• Les tensions s'additionnent, mais le courant reste le même partout.
• Dans la vie, tu trouves des montages en série dans les guirlandes de Noël bon marché, les lampes de poche à plusieurs piles, ou parfois les anciens jouets. Mais attention : dans une maison, les prises sont montées en parallèle (chaque prise est indépendante) pour que si une lampe grille, les autres continuent de fonctionner. Maintenant, tu sais pourquoi ta guirlande de fête s'éteint d'un coup !