Expériences électriques pour enfants & astuces pour économiser l’électricité
En adaptant quelques gestes au quotidien, les ménages peuvent économiser beaucoup d’électricité et donc de l’argent. Pour que tous les membres de la famille tirent à la même corde, les plus jeunes doivent être impliqués et habitués dès le début à une utilisation prudente et économe de ressources indispensables telles que l’électricité et l’eau. Pour sensibiliser les enfants aux économies d’énergies, il est toutefois important de leur expliquer ce qu’est l’électricité et à quel point cette énergie est précieuse pour notre quotidien. C’est pourquoi nous présentons ici quelques expériences électriques simples pour enfants, qui leur permettront de comprendre comment fonctionne l’électricité, pourquoi elle est importante et pourquoi économiser l’électricité.
1. Expérience sur l’électricité pour enfants : rendre l’électricité visible grâce à l’électricité statique
Une expérience d’électricité bien connue des enfants consiste à frotter un ballon de baudruche contre les vêtements et à faire tenir les cheveux tous droits sur la tête à l’aide de l’électricité statique créée. Si vous réalisez cette expérience dans l’obscurité, votre enfant pourra même voir les étincelles de l’électricité statique.
Vous pouvez également réaliser une expérience de courant similaire avec du sel et du poivre pour illustrer encore plus clairement la force de l’électrostatique :
Mélangez le sel et le poivre dans une assiette. Demandez ensuite à votre enfant s’il a une idée de la manière dont on pourrait les séparer. La solution est l’électrostatique. Donnez à votre enfant un ballon de baudruche gonflé (vous pouvez également utiliser une cuillère en plastique). Tout d’abord, votre bambin tient le ballon au-dessus du mélange d’épices. Il ne se passe encore rien. Mais lorsqu’il frotte le ballon contre son T-shirt ou un pull en laine, les grains de poivre sautent tout seuls vers le ballon. Vous pouvez même l’entendre.
Explication pour les enfants : toutes les choses dans le monde (personnes, animaux, objets) sont constituées de minuscules briques, si petites qu’on ne peut pas les voir. Ces briques sont appelées atomes. Au centre des atomes se trouve un noyau autour duquel gravitent de nombreuses petites particules. On les appelle des électrons. Ils sont composés à moitié de charge positive et à moitié de charge négative. Tout est donc en équilibre. Lorsque l’on frotte le ballon contre les vêtements, il absorbe beaucoup d’électrons négatifs supplémentaires. Ceux-ci sautent sur le ballon. Comme le ballon a maintenant trop de particules négatives, il attire des électrons positifs. Comme le poivre est très léger, il s’envole donc vers le ballon, comme un aimant.
2. Expérience électrique pour enfants : utiliser un testeur électrique pour voir quels matériaux sont conducteurs
La première expérience de courant ne fonctionne pas avec tous les matériaux. Si la cuillère est en métal, le poivre ne sera pas attiré, car le métal conduit l’électricité alors que le caoutchouc ou le plastique ne le font pas. Pour montrer à votre enfant quels matériaux conduisent l’électricité, vous pouvez construire vous-même un testeur de courant.
Pour cette expérience sur l’électricité avec des enfants, vous avez besoin de :
Pile plate 4,5 V ou autre type de pile
Petites ampoules (E10, 3,5 à 6 V et douille E10 avec cosse à souder)
1 mètre de fil de câble électrique
Pince à dénuder (ou similaire)
Ruban adhésif isolant
Trombones ou fil de fer à tiger
Voici comment construire vous-même un testeur de courant :
Séparez le fil du câble en un morceau plus court et deux morceaux plus longs.
Retirez l’isolation du fil du câble aux extrémités des 3 pièces.
Prenez maintenant le petit morceau et reliez-le à une borne de la pile et à un côté de la douille de la lampe.
Tournez les deux morceaux les plus longs pour former une spirale chacun. Ce sont les sondes de courant. Le premier capteur de courant est fixé à l’autre extrémité de la batterie. Le deuxième capteur de courant est fixé à l’autre extrémité de la douille de la lampe.
Si vous fermez maintenant le circuit en rapprochant les deux extrémités libres des sondes, la lampe devrait s’allumer.
Votre enfant peut maintenant chercher des matériaux et des objets dans la maison (par exemple, des couverts, des couverts en plastique, des bouchons en liège, du papier d’aluminium, des balles en caoutchouc rebondissantes, etc.) Demandez à votre bambin d’expliquer ses observations, puis vérifiez vos hypothèses.
Explication pour les enfants : les électrons dans les matériaux qui peuvent conduire l’électricité peuvent se déplacer librement. Si vous connectez une source d’électricité telle qu’une pile, les électrons peuvent transporter le courant à travers les câbles, à travers le métal jusqu’à la lampe et revenir à la pile. Les électrons se déplacent en cercle. Ce n’est pas possible avec des matériaux comme le caoutchouc ou le plastique. Les électrons restent toujours au même endroit et ne peuvent pas porter le courant. Le circuit est interrompu et les électrons ne peuvent pas se déplacer à travers le caoutchouc pour revenir à la lampe.
Expérience d’électricité pour enfants : le fil chaud
Ce jeu est une façon amusante d’enseigner aux enfants le fonctionnement d’un circuit électrique. Vous allez créer un circuit avec une pile. D’un côté de la pile, vous connectez un fil électrique. De l’autre côté de la pile, vous connectez une ampoule avec un fil à la place. Reliez maintenant l’autre côté de l’ampoule à un fil avec une petite boucle à l’extrémité. Votre enfant devra faire passer la boucle dans le circuit sans toucher le fil, sinon l’ampoule s’allumera.
3. Expérience sur l’électricité pour enfants : construire une pile au citron
Qu’est-ce que l’électricité et comment est-elle produite ? Jusqu’à présent, nous avons toujours utilisé une pile pour nos expériences sur l’électricité. Nous allons maintenant construire nous-mêmes une pile au citron et montrer ainsi comment l’électricité peut être produite.
Le matériel pour construire une pile au citron :
1 citron
1 objet en fer (par exemple, un clou ou une punaise)
1 objet en cuivre (par exemple trombone, fil de cuivre ou pièce de monnaie)
Fil de câble électrique
Ampoule avec douille
Fabrication d’une pile citron :
Mesurez 5 cm sur le citron et insérez votre clou en fer à une extrémité et votre objet en cuivre à l’autre extrémité. Insérez-les profondément dans le citron, en veillant à ce que les objets ne se touchent pas à l’intérieur.
Coupez votre fil de câble en deux et retirez l’isolation à chaque extrémité.
Connectez maintenant un câble à l’objet en fer et un câble à l’objet en cuivre.
Enroulez maintenant les autres extrémités de part et d’autre de l’ampoule. Et là voilà qui s’allume !
Pile au citron – explication pour les enfants :
Le jus acide du citron libère de nombreux électrons chargés positivement des deux pièces métalliques. Cependant, beaucoup plus d’électrons chargés positivement se détachent du clou en fer que de l’objet en cuivre. Cela signifie qu’il y a maintenant beaucoup plus de particules négatives dans le fer sans contrepartie positive, car il a libéré beaucoup plus d’électrons positifs dans le citron. Si l’on relie maintenant le cuivre au fer, le fer cède ses nombreuses particules négatives au cuivre, car il en a tellement et aimerait retrouver un équilibre. Les électrons qui se déplacent alors dans le câble font briller la lampe. En effet, l’électricité n’est rien d’autre que des électrons qui se déplacent dans un câble.
Cependant, l’électricité produite par le citron n’est pas assez puissante pour alimenter des appareils électriques. C’est pourquoi l’électricité pour la maison est produite dans des centrales électriques et acheminée vers les habitations par des lignes électriques.
La production d’électricité dans les centrales électriques génère beaucoup d’émissions de CO2, ce qui accentue le changement climatique. L’électricité produite à partir d’énergies renouvelables est une alternative respectueuse du climat. Nous montrons comment vous pouvez sensibiliser votre enfant à ce sujet dans l’article « Expliquer les énergies renouvelables aux enfants ».
Comment économiser l’électricité avec des enfants ? Suivre les courants électriques à la maison
Les expériences sur l’électricité que nous présentons ici permettront à votre enfant de mieux comprendre ce qu’est l’électricité, comment elle est produite et comment elle est transportée jusqu’à la prise électrique. Il est toutefois important d’expliquer que l’électricité coûte cher et qu’une consommation élevée d’électricité contribue à l’émission de gaz nocifs dans l’atmosphère. Pour éviter cela, il est important d’économiser l’électricité.
Partez donc avec votre enfant à la recherche d’appareils électriques dans la maison. Si vous avez un enfant en bas âge, vous devriez chercher ensemble. Si votre enfant est plus grand, vous pouvez l’envoyer chercher seul. Vous pouvez marquer les appareils avec un autocollant.
Vérifiez ensuite ensemble si votre bambin avait raison et quels sont les appareils qu’il a oubliés. Examinez-les de près : l’appareil a-t-il une prise, une lumière ou un compartiment à piles ? Tout cela peut indiquer la présence d’électricité.
Ce jeu permet à votre enfant de se rendre compte de la quantité d’électricité utilisée dans la maison et des outils de tous les jours, tels que les lampes, qui ont besoin d’électricité.
Essayez de passer une journée entière ou au moins quelques heures sans électricité. De cette façon, votre enfant apprendra pourquoi l’électricité tient une place si centrale dans notre quotidien.
Comment économiser l’électricité ? Encourager les enfants à économiser l’électricité
Une fois que vous avez déterminé combien d’appareils de la maison consomment de l’électricité, vous pouvez réfléchir ensemble aux moyens de réduire votre consommation d’électricité. Définissez ensemble un cadre que tous les membres de la famille doivent respecter. Ces règles peuvent être les suivantes :
Éteignez la lumière lorsque vous quittez une pièce.
N’allumez que les appareils que vous utilisez vraiment.
Débranchez les appareils dont vous n’avez pas besoin.
Éteignez la multiprise.
Ne chargez les appareils que jusqu’à ce qu’ils soient pleins.
N’ouvrez le réfrigérateur que brièvement et fermez-le correctement.
Dans la journée, tout le monde passe une heure sans appareil technologique (par exemple, lire un livre ou jouer).
Vous trouverez d’autres suggestions utiles sur le thème des économies d’électricité dans notre article « Comment réduire sa consommation d’électricité ».
En outre, il peut être utile d’observer le compteur électrique avec votre enfant. Il verra ainsi que l’utilisation d’appareils électriques fait grimper le chiffre sur le compteur. De manière générale, faire participer votre enfant aux économies d’énergie au quotidien est une expérience utile. Étendez le linge ensemble plutôt que d’utiliser le sèche-linge. Lavez la vaisselle ou remplissez le lave-vaisselle ensemble jusqu’à ce qu’il soit vraiment plein. Ainsi, votre enfant apprendra que de petites actions quotidiennes peuvent lui permettre de réduire sa consommation d’électricité.
L’énergie des piles est également précieuse et doit donc être utilisée avec précaution. En famille, il est préférable d’utiliser des piles rechargeables, car les piles jetables consomment plus d’énergie lors de leur fabrication et sont une source d’énergie moins efficace lorsqu’elles sont utilisées à la maison. Si vous utilisez des piles jetables dans certains appareils, expliquez également à votre enfant comment les jeter correctement et les séparer des autres déchets.
Conclusion : sensibiliser les enfants à l’économie d’énergie grâce à des expériences sur l’électricité
Les expériences sur l’électricité pour les enfants permettent d’expliquer et d’illustrer plus facilement des sujets compliqués tels que « Qu’est-ce que l’électricité ? » ou « Pourquoi est-il important d’économiser l’électricité ? » Prenez certaines habitudes du quotidien avec votre enfant pour ne pas consommer inutilement de l’électricité et essayez de trouver des alternatives non énergivores. Votre bambin apprendra ainsi à apprécier la ressource électricité et à l’utiliser de manière plus responsable et économe.
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Sources et informations complémentaires
https://www.petitesexperiences.com/experience-pour-transformer-un-simple-citron-en-pile-electrique/
(consultée le 24/04/2023)
https://kidiscience.cafe-sciences.org/articles/quest-ce-que-lelectricite/
(consultée le 24/04/2023)
https://www.laclasse.fr/document/revues/bonus/LC252-bonus-jeu-electrique.pdf
(consultée le 24/04/2023)
https://www.energizer.ca/fr/centre-scientifique/fabriquer-un-test-de-conductivit%C3%A9%C3%A9lectrique
(consultée le 24/04/2023)
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