Le TPsujet, questions et travail à faire
Situation
Dans un couloir, on veut allumer et éteindre la même lampe depuis chaque extrémité. On transforme donc le simple allumage du TP précédent en va-et-vient, en utilisant le deuxième interrupteur de la planche.
Dans l’animation, bascule S1 puis S2 dans tous les sens. Observe quelle navette transporte la phase.
1. Comprendre le montage
1.1 Complète la table de fonctionnement à l’aide de l’animation (ferme Q1, puis bascule S1 et S2). Position 0 = bascule en bas, 1 = en haut.
| S1 | S2 | Lampe (allumée / éteinte) |
|---|---|---|
| 0 | 0 | |
| 0 | 1 | |
| 1 | 0 | |
| 1 | 1 |
1.2 Qu’est-ce qu’une navette ? Quelle couleur utilise-t-on sur la planche ?
1.3 Sur quelle borne de S1 arrive la phase ? D’où part le retour vers la lampe ?
1.4 Dans l’animation (onglet Planche → Voltmètre), ferme Q1 et mets S1 et S2 dans des positions différentes (lampe éteinte). Mesure entre S1 navette gauche et S1 navette droite. Quelle tension lis-tu ? Explique d’où viennent ces deux potentiels.
2. Préparer la modification
2.1 Compare le contenu des tubes avant et après.
| Tube | Simple allumage (TP 1) | Va-et-vient |
|---|---|---|
| Boîte → S1 | ||
| Boîte → S2 | ||
| Boîte → patère |
2.2 Combien de bornes Wago faut-il maintenant dans la boîte ? Vérifie dans la boîte de l’animation.
3. Réaliser
- Vérifie que la planche est débranchée.
- Ouvre la boîte de dérivation, S1 et S2.
- Déconnecte le retour orange de S1 et retire-le du tube.
- Passe deux navettes violettes dans le tube boîte → S1, et deux navettes + le retour dans le tube boîte → S2. Uniquement des conducteurs monobrins rigides.
- Raccorde : phase sur le commun de S1, navettes entre S1 et S2 (en passant par une borne Wago dans la boîte), commun de S2 vers le retour de la lampe.
- Dénude à la bonne longueur : aucun cuivre visible à la sortie des bornes.
4. Autocontrôle, essais et mesures
- Uniquement des conducteurs monobrins rigides
- Chaque conducteur résiste à une légère traction
- Aucun cuivre dénudé visible
- Couleurs respectées : navettes violettes, retour orange
- Conducteurs droits et rangés, couvercles refermés
Visa du professeur avant mise sous tension :
EPI obligatoires : gants isolants, écran facial, tapis isolant.
4.1 Vérifie les quatre lignes de ta table de fonctionnement sur la planche. Tout est-il conforme ?
Prépare la colonne « Valeur attendue » avec le voltmètre de l’animation avant de mesurer sur la planche.
4.2 Q1 fermé, lampe allumée.
| Mesure à la patère | Valeur attendue | Valeur mesurée |
|---|---|---|
| Retour – neutre | ||
| Retour – terre | ||
| Neutre – terre |
4.3 Bascule S2 pour éteindre. Que devient la tension retour – neutre ? Pourquoi ? Vérifie ta prévision dans l’animation.
5. Remise en ordre
Outils rangés, chutes triées, poste propre.
Bilan
Explique à un camarade absent comment la lampe peut être commandée depuis deux endroits.
Pour aller plus loin (facultatif)
Ouvre l’animation « À quoi sert le fil de terre ? » en bas de la page. À l’étape 5, pourquoi le différentiel coupe-t-il alors que personne ne touche la patère ?
Animation · Va-et-vient et prise de courant
Clique sur deux bornes : d’abord la pointe rouge, puis la noire.
Mesure sous tension : gants isolants, écran facial, tapis isolant. Le professeur met sous tension.
QCM d’auto-évaluation6 questions
À quoi sert un montage va-et-vient ?
Les deux fils qui relient S1 à S2 s’appellent…
Sur quel interrupteur arrive la phase ?
La phase arrive sur le commun de S1 ; le commun de S2 repart vers la lampe par le retour.
La lampe est allumée. On bascule S2. Que se passe-t-il ?
Chaque basculement de l’un ou l’autre interrupteur change l’état de la lampe.
Combien de conducteurs passent dans le tube entre la boîte et S2 ?
Peut-on utiliser un conducteur bleu comme navette ?
Pour aller plus loin · À quoi sert le fil de terre ?animation facultative
Tout fonctionne
La lampe utilise L1 et le neutre, le moteur monophasé L2 et le neutre, le moteur triphasé L1, L2 et L3 sans neutre. Le différentiel additionne les courants des 4 conducteurs qui traversent son tore : en temps normal la somme est nulle, il ne fait rien.
Valeurs d’exemple : terre de l’atelier 30 Ω, terre du neutre 10 Ω, corps humain 1 000 Ω. Schéma de liaison à la terre TT.
Barèmesur 20
| Critère | Points |
|---|---|
| Réponses aux questions (parties 1, 2, 4 et bilan) | 5 |
| Préparation : conducteurs monobrins rigides 1,5 mm², navettes violettes, retour orange | 2 |
| Esthétique du câblage : conducteurs droits et rangés, réserve régulière dans la boîte, couvercles refermés | 3 |
| Aucun cuivre dénudé visible (appareils, bornes Wago) | 3 |
| Fonctionnement : les 4 combinaisons S1/S2 sont conformes, la prise reste alimentée | 4 |
| Mesures au voltmètre réalisées avec les EPI | 2 |
| Poste rangé et propre | 1 |
| Total | 20 |
Consignes de sécurité
- Planche débranchée avant toute modification : aucune fiche branchée.
- Seul le professeur met la planche sous tension, dans l’armoire de confinement.
- Pendant les mesures sous tension : gants isolants, écran facial, tapis isolant.
- En cas de doute, on s’arrête et on appelle le professeur.
Matériel
- La planche câblée au TP précédent (simple allumage)
- Conducteurs monobrins rigides H07V-U 1,5 mm² : rouge, violet (navettes), orange (retour)
- Bornes de connexion automatiques Wago
- Pince à dénuder, pince coupante, tournevis isolés 1000 V, tire-fil
- Pour les mesures : voltmètre CAT III et cordons, gants isolants, écran facial, tapis isolant
Documentation · Planche de câblage domestique1 doc
Planche 50 × 50 cm, tubes IRL Ø16, boîte de dérivation centrale, appareillage type Plexo, disjoncteurs Q1 10 A et Q2 16 A sur rail DIN.
Documentation réservée : elle s’ouvre depuis les ordinateurs du lycée. Un collègue peut la demander par lien personnel.
Compétences du référentiel8
- C1.1 Analyser l’organisation fonctionnelle, structurelle et temporelle d’un système
- C1.1.1 Décoder toutes formes de représentation des solutions constructives
- C1.2 Identifier et caractériser la chaîne d’énergie
- C1.2.1 Décoder toutes formes de représentation des circuits de distribution des énergies
- C1.2.3 Identifier et désigner les composants qui réalisent les fonctions alimenter, protéger, distribuer, convertir, transmettre, stocker, moduler
- C1.4 Préparer son intervention de maintenance
- C1.4.6 Inventorier, consulter, rassembler et vérifier outils, appareils de mesure, EPI, pièces et consommables
- C1.5 Participer à l’arrêt, à la remise en service d’un système dans le respect des procédures
- C1.5.2.4 Vérifier la présence et les niveaux des énergies d’alimentation
- C1.5.2.8 Vérifier le bon fonctionnement du système
- C1.6 Respecter les règles environnementales
- C1.6.5 Tenir son poste de travail en ordre et propre
- C1.7 Identifier et maîtriser les risques pour les biens et les personnes
- C1.7.3 Appliquer les mesures définies (EPI, EIS, EPC, consignation, procédures)