Court-circuit du générateur : danger !

Que se passe-t-il lorsqu'une pile est court-circuitée par un fil de connexion ?

• Observation
La pile s'échauffe rapidement.

• Interprétation
Lorsqu'un courant électrique circule, il se produit toujours un échauffement (ce phénomène s'appelle l'effet Joule). Celui-ci est en général faible et presque imperceptible lorsqu'un circuit fonctionne dans des conditions normales. Le courant qui circule dans le fil de court-circuit est très intense, car aucun récepteur ne l'utilise, ce qui provoque l'échauffement de la pile.

• Conclusion
La pile risque de se décharger rapidement, et si l'échauffement devient trop important, elle peut être détruite.

Un générateur court-circuité s'échauffe et peut être endommagé.

Que se passe-t-il lorsqu'une pile est court-circuitée dans un circuit électrique ?

On réalise d'abord un circuit composé d'une pile et d'une lampe (schéma a), puis la pile est ensuite court-circuitée (schéma b) :

Doc.3. Schéma d'un circuit (pile + lampe) (a) et schéma d'un circuit (pile court-circuitée + lampe) (b).

• Observation
Dans le premier circuit (schéma a), la lampe brille, mais elle s'éteint dès que la pile est court-circuitée (schéma b).

• Interprétation
Le courant électrique ne circule plus dans la lampe, mais uniquement dans le fil de court-circuit.
C'est le principe du court-circuit : le courant électrique suit le trajet où la résistance à son passage est la plus faible. En général, ce passage est beaucoup plus facile dans un fil de connexion ou un métal que dans les récepteurs du circuit.

• Conclusion
Le court-circuit de la pile empêche la lampe de fonctionner.

Dans un circuit électrique, si le générateur est court-circuité plus aucun récepteur ne fonctionne.

Que se passe-t-il lorsque la pile est court-circuitée par de la paille de fer ?
Doc.4. Schéma d'une pile court-circuitée par de la paille de fer.

• Observation
La paille de fer, une fois reliée à la pile, devient incandescente (comme le filament d'une lampe qui brille) et brûle (Doc.4.).

• Interprétation
Pendant un court-circuit, le courant devient très intense et provoque l'échauffement de la pile, mais aussi celui de la paille de fer. La paille de fer, constituée de fines fibres de fer, est beaucoup plus sensible à l'échauffement qu'un simple morceau de fer. Sa température est si élevée qu'elle provoque l'incandescence, puis la combustion de la paille de fer.

Remarques :
– L'incandescence est un phénomène observé pour des substances portées à très haute température comme les métaux dans une forge.
– Le filament d'une lampe est porté à incandescence quand la lampe est allumée, mais il ne brûle pas, contrairement à la paille de fer ; en effet, la lampe ne contient pas d'air, mais un gaz dans lequel la combustion ne peut pas se produire.

Doc.5. Pile court-circuitée par de la paille de fer.

• Conclusion
Le court-circuit d'une pile est dangereux, il peut provoquer un incendie en présence de matières inflammables.
La pile fournit une tension faible et ne peut pas faire brûler un fil de connexion en court-circuit  ; en revanche, sous l'effet de la tension du secteur  (220 V), un fil électrique peut s'enflammer et provoquer un incendie.

Un générateur en court-circuit peut provoquer un incendie.