Pile de patate

Pile de patate

Par Gamma  ,

août 17, 2015

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À la suite de notre atelier d’exploration scientifique sur la pile de Volta, on vous propose de vérifier la compréhension des élèves et de pousser leurs réflexions plus loin! À l'aide du matériel requis, ils devront fabriquer un circuit électrique avec des piles électriques de patate.

Matériel

5 patates

10 fils pinces

5 pièces de cuivre (gros fil ou autre)

5 pièces de zinc (clou ou autre)

2 lumières DEL (diode électroluminescente)



Instructions

1- Fabriquer 5 piles électriques de patate (cellules de piles).

2- Insérer une électrode de cuivre et une électrode de zinc dans chaque patate (cellule).

3- Relier le zinc (-) à la petite patte de la DEL à l'aide d’un fil pinces.

4- Relier ensuite le cuivre (+) à la plus longue patte de la DEL à l'aide d’un fil pinces. Vous aurez ainsi le plus petit circuit possible avec les composantes, mais ce n'est pas assez pour produire de la lumière.

5- Brancher au moins 3 patates en SÉRIE.

6- Respecter la polarité positive (+) et négative (-); un moins (-) se branche sur un plus (+). Ne pas oublier que la lumière DEL a son côté + et son côté -.

Notes

Voici un exemple de question à poser à vos élèves.
Question 1 : Est-ce possible de faire allumer une lumière DEL avec des patates?

Réponse 1 : Oui! Le zinc a des électrons en trop, alors que le cuivre veut des électrons. L'amidon contenu dans la patate permet l'échange d'électrons. Pour produire un courant électrique, des électrons doivent circuler dans un conducteur, tel qu’un fil. Si une ampoule (résistance) se trouve sur le trajet de l’électricité, elle reçoit le courant et s'allume!

Explications
En série, la tension mesurée en volt s'additionne. Une patate peut générer presque 1 volt, alors qu’une lumière DEL a besoin d’un minimum de 3 volts pour s’allumer. Plus le métal est humidifié avec l'électrolyte (amidon), plus le courant circulera facilement.

Bon à savoir
- L’électricité correspond à des électrons qui circulent dans un conducteur.
- L’électricité circule lorsque le circuit est fermé.

Conseils pédagogiques
Si vos élèves en redemandent, alors jouez sur les variables. De cette manière, vous transformez une simple exécution de recette en une authentique démarche active! À vous de formuler la question afin de l'adapter à vos élèves et à votre intention pédagogique. Pour vous assurer d'inclure la démarche en science et les critères d'évaluation, vous pouvez vous faire “un cahier de l'élève” à l’aide du planificateur de sciences au http://leplanificateurdesciences.org/.

Voici des exemples de variables à intégrer dans l’expérience :
- Sachant que plusieurs électrolytes sont acides, testez-en! (ex. : le citron, l’orange, la tomate…)
- Quels appareils de basse tension peut-on faire fonctionner? (ex. : une montre, un jouet lumineux…)

En tout temps, soyez à l’écoute des questions de vos élèves. Ces dernières peuvent vous mener sur d’intéressantes pistes à explorer!

Voici des exemples de nouvelles questions à explorer :
- L'eau salée peut-elle servir d'électrolyte?
- Est-ce que différents électrolytes produisent du courant de différentes intensités?

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