Conrad 978-3-645-10212-4 Operation Manual [fr]

Impressum

© 2016 Franzis Verlag GmbH, Richard-Reitzner-Allee 2,
85540 Haar bei München • www.elo-web.de

Auteur : Burkhard Kainka
Idée / Conception : Michael Büge, Burkhard Kainka
Relecture : Jenny Pfeiffer
Art & design de couverture : www.ideehochzwei.de
Mise en page & composition : Nelli Ferderer • [e-mail]
ISBN 978-3-645-10212-4
2016/01

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Dessins élaborés par http://fritzing.org/

Tous droits réservés, aussi ceux de reproduction photomécanique et d’enregistrement sur des médias électroniques. La création de copies sur
le support papier, sur des supports de données ou sur internet, notamment en PDF, n’est permise que sur autorisation expresse de la maison
d’édition et fera l’objet de poursuites juridiques en cas d’infraction.

La plupart des désignations de produits, ainsi que les noms de sociétés et logos de sociétés qui sont nommés dans cette œuvre, sont en
général aussi des marques déposées et doivent être considérées comme telles. En ce qui concerne les désignations de produits, la maison
d’édition suit principalement les manières d’écrire des fabricants.

Tous les circuits présentés dans ce livre ont été développés, vérifiés et testés avec la plus grande précaution. Néanmoins, des erreurs ne peu­vent être complètement exclues. La maison d’édition et l’auteur déclinent toute responsabilité en cas de faute intentionnelle et de négligence
grave, conformément aux dispositions légales.

Du reste, la maison d’édition et l’auteur ne sont responsables, selon la loi sur la responsabilité du fait des produits défectueux, à cause de
dommagescorporels, d’une atteinte à la santé ou à la vie ou en cas de violation coupable d’un devoir contractuel essentiel. L’indemnisation en
cas de violation coupable d’un devoir contractuel essentiel. Est réduite au dommage prévisible typique du contrat, si aucun cas de responsabili­té impérative issue de la loi portant responsabilité sur les produits n’existe.

Ce produit a été fabriqué en accord avc les directives Européennes valables et porte donc le symbole CE. L’utilisation conforme est décrite
dans le mode d’emploi fourni. Vous êtes seul responsable du non respect des règles valables en cas d’utilisation ou de modification du produit.
Construisez donc les circuits exactement comme cela est décrit dans le mode d’emploi. Ne jamais donner ce produit à un tiers sans ce mode
d’emploi. Le symbole de la poubelle rayée signifie que ce produit doit être éliminé séparément des ordures ménagères et jeté au recyclage avec
les déchets électroniques. Votre administration communale vous indiquera la station de dépôt gratuite la plus proche.

Instructions de sécurité pour les parents et les
enfants.

Attention !

Ne faites aucune expérience avec des prises de courant ! Les courants de secteurs de 230 Volts sont mortels ! Toutes les
expériences de pack d’expérimentation ne doivent être effectuées qu’avec une tenson de batterie non dangereuse de 9
Volts. Aucun risque ne subsiste si vous touchez les éléments conducteurs d’électricité.

Informez s’il vous plaît expressément votre enfant qu’il doit absolument tenir toutes les instructions et indications de sécuri­té prêtes à lire et parcourir. Respectez absolument les indications et les règles lors du le construction du projet de bricola­ge.

Attention !

Protections des yeux et LED : Ne regardez pas le LED directement si vous vous trouvez à faible distance car un regard
direct peut causer de graves dommages à la rétine ! Cela est notamment valable pour les LED clairs dans des boîtiers
clairs, de même que pour certaines mesures particulières de LED. Dans le cas de LED blancs, bleus, violets et ultraviolets,
la luminosité apparente donne une fausse impression du danger réel pour vos yeux. Ayez une prudence particulière lors de
l’utilisation des lentilles convergentes. Utilisez les LED selon les instructions du mode d’emploi, mais pas avec des courants
importants.

Attention !

Évitez les courts-circuits ! Il faut éviter absolument une liaison directe entre le pôle négatif et positif, parce que les fils et les
piles peuvent s’échauffer et celles-ci peuvent se consumer rapidement. En cas extrême, les fils peuvent devenir incandes­cents et la pile peut exploser. Il existe un risque d’incendie et de blessure. Informez vos enfants de ces dangers et surveil­lez les expériences. Utilisez si possible uniquement des piles zinc charbon (6F20) qui fournissent un faible courant de
court-circuit et donc sont moins dangereuses que les piles alcaline s(6RL61). N’utlilisez en aucun cas des batteries !

Attention !

Non adapté aux enfants de moins de 3 ans. Il existe un danger d’étouffement car les petits composants peuvent être ava­lés ou respirés.

Attention !

Adapté aux enfants d’au moins 8 ans. Les instructions pour les parents ou d’autres personnes responsables sont ajoutées
et doivent être respectées. L’emballage et les instructions doivent être conservées car ils contiennent d’importantes informa­tions.

Attention !

Danger de blessure ! En cas d’utilisation d’outils ou du traitement de bois, métal et de plastique, il existe un risque de bles­sure. Respectez l’âge dt les expériences de l’enfant. Aidez-le lors d’étapes difficiles ou dangereuses. Vérifiez la sécurité
des jouets construits par vous et veillez au risque de blessure en raison des arêtes coupantes en jouant. Exécutez si be­soin des opérations de finition, limez les arêtes coupantes et ébavurez les forages ou les arêtes de coupe.

Bonjour les assoiffés de savoir !

Vous trouverez dans ce calendrier 24 projets fascinants de construction électronique faits pour vous. En outre,
vous trouverez toujours des cases informatives qui vous expliquent pourquoi les expériences fonctionnent de cette
manière. S’ils sont trop difficiles pour vous au départ, vous pouvez aussi d’abord faire seulement les essais. Vous
verrez ensuite que vous comprendrez les interactions techniques tout seul !

1 Ta première lampe à LED construite par

toi-même

Derrière la première petite porte se trouve : une platine enfichable, un clip de pile, un circuit, un fusible, une diode
électroluminescente (LED) et une résistance.

Construis ta propre lampe à LED ! Elle n’est certes pas spécialement claire, mais elle dispose déjà d’un interrup­teur et de touts les éléments importants que tu utiliseras dans les expériences suivantes. Sur cette illustration, tu
vois dans quels trous de la platine enfichable il faut enficher les éléments de construction.

Il est possible de fixer le câble de raccordement du clip de pile avec du ruban adhésif au bord de la platine, ou bien
les enfiler depuis le bas à travers les trous de fixation de celle-ci. Pour cela, tu dois d’abord percer la pellicule ad­hésive avec une aiguille. Demande au mieux l’aide d’un adulte pour cette opération.

Sur la platine enfichable se trouvent des chiffres correspondant aux positions de gauche à droite et des lettres pour
les positions du haut vers le bas sont imprimés. Peut-être connais-tu cla déjà des cartes géographiques.

Pour enficher les éléments sur la platine, il vaut mieux prendre une petite pince plate et placer les fils exactement
du haut vers le bas. Veille à la bonne position des raccordements.

Le fusible et le circuit gardent leur position jusqu’au premier essai et ne doivent plus être enlevés.

Pour les LED, il faut veiller à la direction de montage. Le fil plus court est le pôle négatif (cathode C), le fil plus long
est le pôle positif (Anode A). On peut reconnaître vu de l’extérieure, le plus grand récipient pour le cristal LED situé
du côté de la cathode. De ce côté, on note aussi un petit aplatissement sur le boîtier. Cela est aussi le cas pour les
LED de couleur. Pour les LED blancs, il y a en plus une lumière jaune qui recouvre le cristal du LED. Il existe des
LED de couleurs qui ont exactement le même aspect externe. Mais un regard externe sur la lentille aide toujours à
reconnaître le LED blanc aussi quand il est éteint.

La résistance peut être montée dans toutes les directions souhaitées. Il porte un anneau de couleur (jeune, violet,
rouge et or) qui ont une signification importante. Dans ce cas, disons que la résistance est de 4700 Ohm (4700 ).

Le clip de pile doit d’abord être enfilé dur la pile quand tout est monté et exactement contrôlé. Faites coulisser ensui­te l’interrupteur!sur la position 1. Maintenant, la diode (LED) devrait s’illuminer en blanc. Votre petite lampe à LED
est prête et éclaire blanc !

Attention

Ne reliez jamais le pôle positif avec le pôle négatif de la pile car trop de courant y circule. Ta pile deviendra très vite inutili­sable. En cas extrême, les piles peuvent même exploser et peuvent de venir incandescentes.

Si cela ne fonctionne pas, tu as peut-être mal monté le mauvais LED. Contrôle aussi toutes les liaisons et compare
exactement avec l’image de montage.

Schémas électriques

Un schéma électrique montre les liaisons des éléments de construction de manière simplifiée. Au début, il est peut-être un
peu plus difficile que notre image de montage car les éléments réels ont un autre aspect. Une fois que tu t’y sera habitué,
tu comprendras même beaucoup mieux avec un schéma de montage la façon dont les éléments s’organisent.

La pile est constituée de six cellules de 1,5 V. chacune. La grande bande indique le pôle négatif. Le fusible est désigné
avec un fil sur une boîte. L’interrupteur montre une liaison ouverte, l’indication « éteint » est même visible. La résistance
est représentée par une petite boîte. Et le LED contient une flèche qui représente le flux du courant. Les deux petites flè­ches doivent représenter la lumière générée.

Dans ce cas, tu reconnais très facilement que tous les éléments de construction forment un circuit fermé. Cela s’appelle
un circuit électrique. Le circuit n’est interrompu qu’à un endroit, celui de l’interrupteur ouvert. Les essais expériences sui­vantes contiendront toujours des schémas électriques. Cela peut aider à comprendre encore mieux.

2 Plus de lumière

Ta première lampe à LED n’était pas encore trè claire. Mais derrière la petite porte n° 2, se trouve une autre résis­tance. La première résistance avait 4,7 kΩ, celle-ci n’a que 0,47 k (470  = 4,7 kOhm, donc 4,7k) et laisse donc
passer beaucoup plus de courant. Une lampe en deviendra donc très claire.

Le code de couleurs de la résistance

Couleur

Anneau 1

1. Chiffre

Anneau 2

2. Chiffre

Anneau 3
Multiplicateur

Anneau 4
Tolérance

Noir

0

1

brun

1 1 10

1%

rouge

2 2 100

2%

orange

3 3 1000

jaune

4 4 10000

vert 5 5

100000

0,5%

bleu

6 6 1000000

violet

7 7 10000000

gris 8 8

blanc

9

9

or

0,1

5%

argent

0,01

10%

Les résistances et leurs codes couleur

Les anneaux de couleur sur les résistances représentent des nombres. Il sont lus au début depuis le début de l’anneau qui
se trouve plus près du bord de la résistance. Les deux premières résistances représentent deux chiffres, la troisième est
pour les zéros ajoutés. Tous ensemble, il représente la résistance en Ohm. Un quatrième anneau fournit l’exactitude. Tou­tes les résistances dans ce calendrier ont un anneau en or. Cela signifie que la valeur donnée peut être de 5% plus gran­de ou plus petite que celle donnée par l’anneau de couleur.

3 Luminosité commutable

Au troisième jour trouves-tu dans ton calendrier un câble avec deux petites fiches. Cela permet de construire une
lampe très spéciale avec laquelle on peut régler la luminosité.

Plus de luminosité est parfois un avantage, mais aussi un inconvénient : L’énergie de ta pile sera en effet utilisée
rapidement. C’est pour cela qu’il y a le deuxième interrupteur. Quand il est sur la position ON, plus de courant cir­cule et la LED est plus lumineux. Le premier interrupteur sert toujours à la plus faible luminosité. Et ta deuxième
lampe spéciale est déjà prête avec deux niveaux de luminosité.

En fait, il y a même trois niveau de luminosité. L’interrupteur 1 sert pour la luminosité simpleet l’interrupteur 2 pour le
luminosité décuplée. Mais quand les deux interrupteurs sont allumés, tu obtiens une luminosité onze fois supérieu­re. Teste toi-même : L’interrupteur 2 est allumé et l’interrupteur 1 est allumé et éteint an alternance. La différence
est très faible. Tu peux encore la reconnaître

Tension, résistance et courant

La tension électrique sera mesurée en Volts (V). La pile a 9 V et la résistance se mesure, comme tu le sais déjà, en in
Ohm (Ω) ou Kilo-ohm (kΩ = 1000 Ω). Il existe pourtant encore une unité de mesure très importante. La force du courant
électrique se mesure en Ampères (A) ou pour les plus petits courants en Milli-ampères (mA = 1/1000 A).

Combien de courant circule dans les LED et peux-on calculer, s’il on le sait, quelle est l'ntensité de la tension de pile à un
moment donné et quelle tension passe dans le LED. La pile a une tension de 9 V. Le LED a besoin d’environ 3 V. pour la
résistance. Il reste encore 6 V pour la résistance. Pour une luminosité faible, on peut calculer :

Courant = Tension / Résistance

Courant = 6 V / 4700 

Courant = 0,0013 A = 1,3 mA

Cela n’est pas beaucoup, il circule seulement 1,3 mA,bien que le LED contienne 20 mA. Mais la pile tient encore longtemps
! Elle peut fournir 2000 mA pendant une heure ou bien 2000 heures à 1 mA.. Ou ta lampe s’allume pendant environ 1500
heures à 1,3!mA, donc pendant plus de deux mois.

Pour les luminosités plus fortes, un on utilise un courant pratiquement décuplé ( 13 mA) qui est déjà plus proche de la
limite autorisée de 20 mA. Mais la pile ne peut fournir que 150 heures, c’est-à-dire tout juste une semaine.

4 Une lampe avec deux LED

Derrière la quatrième porte se trouve un autre LED blanc. Intègre-la à ta lampe. Elle deviendra encore plus lumi­neuse. La luminosité suffit déjà pour lire un livre dans l’obscurité. Et deux niveau de luminosité sont à nouveau
possibles. Tu décides de la quantité de lumière dont tu as besoin.

Montage en série

Dans le montage en série, la même quantité de courant circule à travers un ou deux consommateurs. Il s’agit d’un « circuit
électrique non ramifié » car il n’y a qu’un seul chemin. Cela signifie que la force du courant est la même à chaque endroit.

Schéma électrique simplifié d’un montage en série

La tension se divise entre les consommateurs du circuit électrique. Dans ce cas, il s’agit de deux LED et d’une résistance.
Chaque LED blanc a besoin d’environ 3!V. Deux LED ont donc besoin de 6!V. Et comme la pile a 9!V, il reste une tension
de 3!V pour la résistance. Dans ce cas, la tension de la pile sera donc divisée de manière égale entre les trois consomma­teurs. La consommation d’énergie se divise exactement de la même façon. La résistance génère seulement un peu de
chaleur , mais les LDED fournissent la lumière souhaitée. Comme cette fois-ci seul un tiers de la tension est distribuée à la
résistance, alors seulement un tiers de l‘énergie sera « dépensé ». Le circuit avec deux LED en série est don meilleur que
celui avec un seul LED où deux tiers sont gaspillés.

5 Monté en parallèle

Ouvre la cinquième petite porte et prends un autre câble. Afin de pouvoir monter les LED en parallèle. Quand tu
l’as monté correctement, les deux LED s’allument.

Montage en parallèle

Cette fois tu as construit un montage en parallèle que l’on appelle aussi « circuit électrique ramifié ». Le courant qui passe
à travers la résistance se divise donc entre les deux LED. La moitié du courant circule dans un LED, l’autre moitié circule
dans l’autre LED. Un petit test peut le prouver : Tire une fois sur le câble entre les deux LED. Un LED s’éteint alors mais
l’autre devient plus lumineux. En effet tout le courant circule dans celui-ci.

Montage en parallèle avec deux LED

6 Signaux lumineux secrets

La sixième petite porte cache un petit interrupteur à touche. Quand tu appuies sur le bouton, deux contacts sont
connectés. C’est exactement l’élément de construction pour un lampe de signalisation. Elle te permet d’envoyer
des messages secrets. Ton LED de signalisation sera activé avec une luminosité plus grande. En plus se trouve
un LED avec une lumière continue plus faible que tu peux allumer via l’interrupteur 1.