Conception et câblage d'un jeu d'adresse (labyrinthe électrique filaire) permettant de mettre en application les notions de circuit fermé et d'interrupteur à travers un contact physique accidentel déclenchant un avertisseur.
Difficulté
Facile
Durée
60 minute(s)
Disciplines scientifiques
Electricité, Science de la matière, Physique
Introduction
Arriveras-tu à traverser le parcours sans trembler ? Crée ton propre jeu du labyrinthe électrique ! En façonnant un fil de cuivre rigide, construis un dispositif interactif où la moindre erreur de trajectoire ferme instantanément le circuit et déclenche une alerte lumineuse ou sonore.
- Matériel et outils
- Expériences pré-requises
Fil de cuivre
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Fil de cuivre
Pile 1,5V
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pile 1,5 Volt
LED 
LED signifie Light Emiting Diod (Diode Electro-Luminescente).
Buzzer 
Certains nécessitent une tension continue, d'autres nécessitent une tension alternative. Cette page recense les types de buzzer les plus répandus.
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Pinces crocodiles 
Plus couramment appelées "pinces crocos", ce sont des câbles électriques comportant une pince (en forme de gueule de crocodile) à chaque extrémité. Ces pinces permettent d'accrocher facilement les câbles aux différents composants électriques.
Étape 1 - Façonnage du parcours
Les enfants prennent le grand fil de cuivre rigide dénudé. Ils le tordent pour créer des vagues, des bosses et des virages.
Consigne : Laissez les deux extrémités bien droites sur 3 cm pour pouvoir les insérer dans le socle.
Liste des illustrations : Photo d'un enfant en train de former des ondulations dans le fil métallique.
Étape 2 - Création de la boucle de jeu
Prendre le fil souple. À l'extrémité, former une boucle fermée (un anneau) autour du gros fil de cuivre rigide. La boucle doit être assez large pour coulisser le long du parcours sans le toucher au repos, mais pas trop grande pour garder du défi.
Liste des illustrations : Schéma gros plan de la boucle entourant le fil rigide sans contact.
Étape 3 - Installation sur le socle
Insérer les deux extrémités droites du fil de cuivre ondulé dans les trous du socle en bois pour fixer le parcours verticalement. Fixer le fil sous le socle pour qu'il ne bouge pas.
Liste des illustrations : Photo de la structure générale sur son socle.
Étape 4 - Câblage du système d'alerte
Connecter la pile, l'avertisseur (LED ou buzzer) et les fils.
Le parcours suit le cheminement suivant : de la borne (+) de la pile vers l'avertisseur, de l'avertisseur vers le fil souple de la poignée/boucle. Ensuite, relier une des extrémités du fil rigide du labyrinthe à la borne (-) de la pile. Le circuit est maintenant prêt.
Liste des illustrations : Schéma de câblage complet en boucle ouverte.
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Tant que le joueur déplace la poignée sans toucher le fil rigide, rien ne se passe. Dès que la boucle métallique entre en contact avec le fil du labyrinthe, le buzzer retentit ou la LED s'allume immédiatement. Quand on sépare à nouveau les deux métaux, l'alerte s'arrête.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
- Fil mal dénudé : Si le fil de cuivre rigide a conservé une gaine en plastique invisible ou s'il est sale (oxydation), le contact électrique ne se fera pas. Il doit être parfaitement à nu et brillant.
- Inversion du buzzer/LED : Respecter le sens des composants sous peine de bloquer le passage du courant.
- Faux contact au socle : S'assurer que les connexions sous le socle ou via les pinces crocodiles sont bien serrées.
Explications
Dans cette expérience, la boucle métallique et le fil rigide forment un interrupteur d'un genre nouveau. Au repos, ils ne se touchent pas : le circuit est ouvert, le courant ne circule pas. Dès que le joueur tremble et fait toucher les deux pièces métalliques conductrices, l'interrupteur se ferme. Le courant effectue une boucle complète de la pile vers le buzzer : le signal s'active.
Plus d'explications
Cette expérience montre aux enfants que le contact physique direct entre deux corps conducteurs suffit à fermer un circuit, sans nécessiter de bouton poussoir industriel. On applique ici une logique de capteur de position ou de collision rudimentaire.
Applications : dans la vie de tous les jours
C'est le principe de fonctionnement de nombreux systèmes de sécurité et d'alarmes (capteurs d'ouverture sur les fenêtres qui déclenchent la sonnerie quand le contact métallique est rompu ou établi) ou encore des barres palpeuses de sécurité sur les portes de garage automatiques.
Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
- Appliquer les concepts de circuit fermé et ouvert dans le cadre d'un projet ludique.
- Réaliser un câblage électrique en exploitant un contact mécanique comme déclencheur.
- Développer la motricité fine (façonnage du cuivre) et l'adresse.
Pistes pour animer l'expérience
Organiser un mini-tournoi de rapidité et d'adresse entre les enfants une fois les labyrinthes construits. On peut complexifier le jeu en demandant à ceux qui ont trouvé cela trop facile de rajouter des angles droits ou des boucles plus petites sur leur fil de cuivre, permettant une pédagogie différenciée et stimulante.
Dernière modification 26/05/2026 par user:Nadialb.
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