Fabriquer un interrupteur avec un trombone
« Le pont-levis électrique »
- ÂgeDès 8 ans
- Durée30 min
- AdulteAdulte dans la pièce
- OùSur une table
Pour fabriquer un interrupteur, transforme un trombone en petit pont-levis : abaissé, il allume l’ampoule ; relevé, il l’éteint. Dès 8 ans, avec un adulte dans la pièce, tu peux apprendre à commander ton circuit sans débrancher les fils à chaque fois. Prévois 10 minutes de préparation et 20 minutes d’expérience sur une table dégagée et sèche.
La question
Comment allumer et éteindre sans débrancher les fils ?
Ton idée
Que va-t-il se passer, à ton avis ? Choisis une idée avant de commencer.
Le matériel
- 1 carré de 10 cm de côté Carré de carton
- 2 Attaches parisiennes métalliques
- 1 Trombone métallique non recouvert de plastique
- 1 circuit : 1 pile, 1 ampoule et 3 fils Circuit de l’expérience précédente, avec une pile plate de 4,5 V, une ampoule adaptée de 4,5 V et trois fils de connexion
L’expérience
- 1
Installe le carton et les pièces sur la table sèche. Débranche un fil de la pile avant de modifier le circuit.
Garde les deux attaches et le trombone ensemble pour retrouver toutes les pièces. - 2
Pose le trombone sur le carton, puis marque au crayon l’emplacement de deux trous : le premier dans une boucle arrondie du trombone, le second sous son autre extrémité. Laisse assez de place autour pour pouvoir soulever doucement cette extrémité.
La bonne distance dépend de la longueur de ton trombone : posé à plat, il doit toucher les deux futurs contacts. - 3Étape de l’adulte
L’adulte perce les deux trous aux emplacements marqués, sur une surface protégée. Il vérifie ensuite que chaque trou laisse passer une attache sans déchirer le carton.
- 4
Passe la première attache dans une boucle du trombone, puis dans le premier trou ; écarte ses pattes sous le carton pour la maintenir. Installe la seconde attache dans l’autre trou et écarte ses pattes : le bout libre du trombone doit pouvoir se poser sur sa tête métallique.
Le trombone doit toucher le métal de la première attache tout en restant assez mobile pour relever son extrémité libre. - 5
En gardant la pile déconnectée, relie un fil entre une borne de la pile et l’ampoule, puis un deuxième entre l’autre contact de l’ampoule et la première attache. Fixe une extrémité du troisième fil à la seconde attache, sous le carton, en plaçant les parties métalliques des fils au contact du métal des attaches.
Sous le carton, les pattes des deux attaches doivent rester séparées, ainsi que les parties métalliques des fils qui leur sont reliés. - 6
Relève le bout libre du trombone pour laisser un espace visible au-dessus de la seconde attache. Fais vérifier le montage par l’adulte, puis relie l’extrémité libre du troisième fil à la borne encore disponible de la pile.
- 7
Abaisse doucement le trombone sur la seconde attache et observe l’ampoule, puis relève-le et observe à nouveau. Répète trois fois ce mouvement, puis termine en débranchant un fil de la pile.
Si l’ampoule reste éteinte, débranche d’abord la pile et demande à l’adulte de vérifier les contacts.
Observe
Quand le trombone touche les deux attaches, l’ampoule s’allume si tous les contacts sont bien établis. Dès que tu soulèves son bout libre, l’ampoule s’éteint. Un petit espace suffit : il n’est pas nécessaire de lever beaucoup le trombone. Si la lumière clignote lorsque le trombone bouge sur l’attache, le contact se fait puis se défait.
À noter dans ton carnet
- L’état de l’ampoule quand le trombone repose sur la seconde attache.
- L’état de l’ampoule quand un espace sépare le trombone de la seconde attache.
- Le nombre de commandes réussies sur les trois essais.
- L’endroit précis où le contact s’interrompt quand tu relèves le trombone.
Comprendre
Pour que l’ampoule s’allume, il faut un chemin complet qui passe par la pile, les fils et l’ampoule. Le trombone complète ce chemin quand tu le baisses et le coupe quand tu le relèves.
Ton montage est un circuit électrique : un ensemble de pièces reliées pour permettre au courant de circuler. Ici, le trajet passe d’une borne de la pile à l’ampoule, puis à une attache, au trombone, à l’autre attache et à l’autre borne de la pile. Quand ce trajet forme une boucle complète, on dit que le circuit est fermé.
Le métal du trombone et des attaches est conducteur : il laisse passer le courant électrique. Mais deux pièces métalliques simplement proches ne suffisent pas. Elles doivent se toucher correctement. Une couche de plastique sur le trombone empêcherait ce contact ; c’est pourquoi on utilise un trombone métallique non recouvert.
Quand tu relèves le trombone, tu crées une coupure dans le trajet. L’air présent dans ce petit espace ne permet pas au courant de circuler dans les conditions de cette expérience. Le circuit est alors ouvert et l’ampoule s’éteint. Le carton sec sert surtout de support : il maintient les contacts à leur place et n’assure pas la liaison électrique.
Le trombone est donc un interrupteur, une pièce qui ouvre ou ferme un circuit. C’est le même principe que le bouton d’une petite lampe à pile : un mouvement rapproche ou sépare des contacts. Attention au vocabulaire : un circuit « fermé » laisse passer le courant, tandis qu’un circuit « ouvert » l’interrompt. L’ampoule reçoit de l’énergie de la pile lorsque la boucle est complète ; le trombone ne stocke pas cette énergie.
- Circuit électrique
- Ensemble de pièces reliées qui peut former un trajet complet pour le courant.
- Courant électrique
- Déplacement de charges électriques dans un circuit.
- Conducteur
- Matériau qui laisse passer le courant électrique, comme le métal du trombone.
- Contact électrique
- Jonction entre deux parties conductrices qui permet au courant de passer.
- Interrupteur
- Dispositif qui ouvre ou ferme un circuit pour interrompre ou permettre le passage du courant.
- Circuit ouvert ou fermé
- Un circuit ouvert comporte une coupure ; un circuit fermé forme une boucle complète.
Nouveau défi : Trouver le plus petit mouvement efficace
Peux-tu éteindre l’ampoule en soulevant à peine le bout libre du trombone ? Prédis le résultat, puis compare trois ouvertures très petites, sans déplacer les fils ni les attaches. Observe si l’ampoule s’éteint dès que le contact disparaît, puis débranche un fil de la pile.
Autres idées à tester
- Avec le même montage, réalise une suite lente : allumé, éteint, allumé, éteint. Demande à une autre personne de décrire la position du trombone correspondant à chaque état, puis débranche la pile.
Ranger et jeter
Débranche la pile, sépare les connexions et compte les deux attaches ainsi que le trombone. Range le circuit et les petites pièces hors de portée des jeunes enfants. Essuie la table avec un torchon sec.
Rien ne va dans l’évier. Conserve le matériel réutilisable ; trie le carton propre selon les consignes locales après avoir retiré toutes les pièces métalliques. Confie les piles usagées à un point de collecte, jamais à la poubelle.
Pour les enseignants et les animateurs
- Classes
- Cycle 3 : CM1, CM2 et 6e
- Notion
- Un interrupteur ouvre ou ferme la boucle d’un circuit électrique simple alimenté par une pile.
- Compétences
- Formuler une hypothèse et la confronter à des observations.
- Réaliser un montage électrique simple en respectant des consignes de sécurité.
- Identifier le rôle d’un interrupteur dans un circuit.
- Représenter un montage et communiquer un résultat avec un vocabulaire précis.
- En classe
- Pour 25 élèves, organisez cinq groupes de cinq, avec un lot complet du matériel indiqué par groupe. Prévoyez 10 minutes de préparation, pendant lesquelles vous réalisez vous-même les perçages, puis 20 minutes de manipulation et d’échanges. Faites tourner les rôles : manipulation, observation, dessin, prise de notes et vérification des pièces. Vérifiez chaque montage avant le raccordement final à la pile, puis mettez en commun les observations sur les deux positions du trombone.
- À la fin, l’élève sait…
- L’élève doit pouvoir montrer où la boucle s’interrompt et expliquer : « Le trombone touche les deux attaches : le circuit est fermé et l’ampoule s’allume. Je relève le trombone : le circuit est ouvert et l’ampoule s’éteint. »
Questions fréquentes
Pourquoi l’ampoule ne s’allume-t-elle pas quand le trombone est baissé ?
Débranchez d’abord un fil de la pile. Vérifiez que le trombone touche bien le métal des deux attaches et que les fils sont en contact avec leurs parties métalliques. Vérifiez aussi les connexions de l’ampoule et l’état du circuit précédent. Un trombone recouvert de plastique ne convient pas à ce montage.
Pourquoi faut-il garder l’ampoule dans le circuit ?
L’ampoule est l’élément qui reçoit l’énergie électrique et produit de la lumière. Elle limite aussi le courant dans ce montage prévu pour elle. Une liaison directe entre les bornes de la pile constitue un court-circuit et peut provoquer un échauffement : le montage doit donc être vérifié avant son raccordement.
Mon enfant peut-il conserver son interrupteur ?
Oui, vous pouvez conserver le carton équipé de ses attaches et de son trombone. Déconnectez la pile et rangez les pièces dans un endroit inaccessible aux jeunes enfants. Avant une nouvelle utilisation, vérifiez que les attaches tiennent toujours et que leurs pattes ne se touchent pas sous le carton.
Vérifiée avant publication
Cette expérience a été relue le 15 octobre 2026 par notre contrôle de sécurité et notre contrôle scientifique : 52 phrases relues une à une, dont 21 appuyées par une citation des sources ci-dessous ; aucune erreur restante.
