Une expérience simple sur l’électricité pour les enfants, ça te dit? L’électricité est partout autour de nous. Nos vies seraient bien différentes sans elle! Je te propose dans cet article de partir à la découverte de ce phénomène grâce à une expérience simple sur l’électricité. Comme je te le disais lors de ta découverte de l’électricité, ce phénomène peut se révéler extrêmement dangereux. Pourtant, avec quelques précautions de base, il est possible de s’amuser en toute sécurité avec les électrons! Comme tu t’en doutes, les expériences que je propose ici sont sûres, simples et ludiques!
Une expérience simple sur l’électricité…sans électricité!
La première des choses que tu peux expérimenter, ce sont les moyens de production d’électricité. Sais-tu qu’il existe plusieurs moyens de produire de l’électricité? Ce fameux mouvement d’électrons qui nous apporte de l’énergie peut provenir d’une centrale au charbon, d’une centrale nucléaire, de panneaux solaires…bref, il existe différents moyens de produire de l’électricité.
Tu l’auras deviné, je ne vais pas te proposer de créer une mini centrale nucléaire dans ton jardin! Par contre, tu peux tout à fait fabriquer un moulin. Que ton moulin tourne avec la force du vent, ou la force de l’eau, le résultat est le même! La rotation des ailes du moulin permet de produire de l’électricité.
Je te propose donc de fabriquer ton propre moulin!
Comment fabriquer un moulin à vent avec ton enfant?
Rien de plus simple que de fabriquer un moulin à vent! Il te faut pour cela :
- une feuille de papier A4
- une paire de ciseau, une règle et un crayon
- une baguette de bois
- une punaise
Sur la feuille de papier, découpe un carré de 21 cm de côté. Puis avec la règle, trace au crayon les diagonales de ce carré (c’est-à-dire un trait qui part d’un angle pour aller à l’angle opposé). Les deux diagonales se coupent en un point (appelé centre du carré). Fais une marque sur chacune des diagonales à 6 cm du centre du carré.
Tu dois obtenir quelque chose de ce genre :
Il faut maintenant couper sur les diagonales, en partant des angles, jusqu’à la marque faite à l’étape précédente.
Chacun des angles du carré sont maintenant coupés en deux. Pour finir, il te suffit de ramener une moitié d’angle sur deux jusqu’au centre du carré. Là, tu pourras les attacher avec la punaise à la baguette de bois.
Il ne te reste plus qu’à trouver un coin où il y a beaucoup de vent et tu verras ton moulin tourner! Pour les plus curieux et débrouillards, il est possible de fixer ce moulin à vent à un petit objet qui s’appelle un alternateur qui va alors permettre de produire de l’électricité…Mais là, on n’est plus dans une « expérience simple »…alors, je te laisse découvrir par toi-même ce niveau supérieur d’expérience en regardant par exemple cette vidéo : construction d’un moulin à vent relié à un alternateur.
Comment fabriquer un moulin à eau?
Dans la même idée, tu peux utiliser la force de l’eau à la place du vent pour faire tourner ton moulin. Tu te doutes bien que, dans ce cas, on ne va pas utiliser une feuille de papier. Elle ne résisterait pas! Nous avons donc besoin dans ce cas de :
- un bouchon de liège
- 2 cures-dents
- 6 fourchettes en bois (ou autre petites planches fines en bois)
- un couteau
- 2 bout de bois en forme de Y
Pour fabriquer ton moulin à eau, commence par planter 1 cure-dents au centre de chaque tranche du bouchon de liège.
Avec le couteau, fais 6 entailles (ou demande à un adulte de le faire) espacées régulièrement sur le bouchon. Enfonce les fourchettes (côté pique vers l’extérieur) dans les entailles.
Et voilà! Tu n’as plus qu’à trouver un cours d’eau, et installer ton moulin à eau sur tes 2 bouts de bois en forme de Y!
Tout comme pour le moulin à vent, il manque l’alternateur pour fabriquer de l’électricité mais tu as devant toi une des premières étapes nécessaires à la production d’énergie!
Une expérience simple sur l’électricité statique
Il existe aussi un « type » d’électricité que l’on appelle « électricité statique« . De nombreuses expériences sur ce phénomène sont simples à réaliser. Il te faut trois fois rien! Un pull en laine, des cheveux, un ballon de baudruche ou encore une règle ou des petits bouts de papier. Tu peux voir l’électricité statique dans la vie de tous les jours. Si tu enfiles un pull en laine, au moment de le retirer il est fort probable que tes cheveux se dressent sur ta tête. Il s’agira là d’une manifestation de l’électricité statique!
Si tu frottes une règle contre ton pull, alors tu pourras attirer des petits bouts de papier sans les toucher ou, encore plus rigolo, dévier l’eau qui coule d’un robinet. Tout cela grâce à la règle que tu auras chargée d’électricité statique! C’est une expérience simple à réaliser, mais qui garde toujours son petit côté magique!
Tu peux aussi t’amuser à gonfler le ballon de baudruche, puis le frotter sur ton pull ou tes cheveux…tu pourras ensuite le « fixer » au plafond sans aucun artifice! Il restera en hauteur grâce à l’électricité statique qui se sera accumulée en lui. Mais si tu préfères, tu peux jouer au magicien en approchant ce ballon chargé d’électricité statique d’un mince filet d’eau…tu verras alors le filet d’eau se dévier de sa trajectoire!
Etude de l’électricité dynamique
Matériel à avoir pour faire un circuit électrique
Une fois n’est pas coutume, tu auras sans doute besoin d’acheter un peu de matériel pour faire cette expérience simple sur l’électricité! Il te faudra :
- 1 ampoule témoin (4,5V)
- 1 pile plate (4,5V)
- Du fils de cuivre
- N’importe quel objet que tu aurais envie de tester.
Conseil de sécurité
Fais bien attention à ne pas prendre une pile de plus de 4,5V. En effet, plus la tension (mesurée en volt) est élevée et plus tu risques de te faire électrocuter en cas de mauvaise manipulation. Avec une pile de 4,5V, tu ne risques absolument rien.
Expérience 1 : allumer une ampoule
Pour commencer, tu peux essayer d’allumer l’ampoule grâce à la pile. Sans faire un article sur le fonctionnement d’une pile, je te propose de découvrir LE meilleur moyen pour allumer l’ampoule!
Comment faut-il mettre l’ampoule pour qu’elle s’éclaire? Est-ce qu’il y a un sens à respecter? Une incantation à formuler pour que la lumière apparaisse? Quelles sont les parties de l’ampoule qui doivent toucher la pile pour que la pièce s’éclaire?
Expérience 2 : tester la conductivité de matériaux
Je te propose une autre expérience simple sur l’électricité : il s’agit de déterminer quels sont les matériaux qui laissent passer l’électricité ou non. On parle de matériau conducteur ou isolant. A la fin de cette expérience, tu sauras quelle est la conductivité des matériaux que tu trouves dans une maison!
Pour cela, il va falloir couper 3 morceaux de fils de cuivre d’environ 15 cm. Si tu observes d’un peu plus près ces fils, tu peux voir qu’il y a une gaine en plastique autour de fibre de cuivre. C’est tout simplement pour éviter que l’électricité ne sorte du fils pour aller dans ton corps. Le plastique empêche les êtres humains d’être traversé par l’électricité. Mais pour notre expérience, ce plastique va un peu nous embêter.
Il va donc falloir dénuder les fils de cuivre. C’est-à-dire enlever la gaine en plastique. Pour cela, tu peux utiliser n’importe quel couteau ou demander à un adulte de le faire. Coupe le plastique à environ 2 cm de chaque extrémité jusqu’à ressentir une petite résistance. Cela voudra dire que tu auras atteint la couche des fils de cuivre. Une fois le plastique entaillé, il suffit de « déshabiller » les fibres de cuivre!
Tu as maintenant des fils électriques aux extrémités dénudées. Enroule une de ces extrémités sur un des pôles de la pile (c’est-à-dire une des « languette » qui sort de la pile). Fais la même chose pour l’autre côté. Tu peux maintenant vérifier que l’électricité passe dans les fils électriques en regardant si l’ampoule s’éclaire lorsque tu la touches avec les deux extrémités libres des fils électriques!
Maintenant, tu vas pouvoir tester la capacité des matériaux à laisser passer l’électricité ou pas. Pour cela, rien de plus simple : Il te suffit de toucher un matériaux avec un des fils reliés à la pile. Puis tu prends le troisième fils et tu l’utilises pour relier le matériaux testé et l’ampoule.
Par ici, nous avons testé le bois, la ficelle, l’eau, l’eau salée, le métal, le plastique et enfin la coquille d’escargot. A toi de choisir ce que tu voudrais tester!
A toi de jouer! Dis-moi en commentaire quel matériaux tu as testé au cours de cette expérience simple sur l’électricité!