Chapitre 1 – Sécurité et circuits électriques

3e prépa-métiers | Physique-Chimie | Sécurité et électricité

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026

Avant de commencer, tu dois savoir…

Reconnaître une pile, une lampe et un interrupteur (vus à l'école primaire).
Savoir qu'une prise de courant de la maison peut être dangereuse.
Lire une consigne courte et faire les étapes dans l'ordre.

Objectifs du chapitre :

C1 – Reconnaître les pictogrammes de danger et appliquer les règles de sécurité en chimie.
C2 – Connaître les dangers du courant électrique pour le corps et les règles de sécurité électrique.
C3 – Schématiser un circuit avec les symboles normalisés.
C4 – Distinguer un circuit en série et un circuit en dérivation, et les réaliser.
C5 – Prévoir le fonctionnement d'un circuit (boucle fermée, interrupteur, lampe dévissée ou grillée, court-circuit).

1. Situation d'entrée — Dans la cuisine d'Inès

Situation — Une cuisine pleine de pièges

Inès prépare le petit-déjeuner. Regarde bien le dessin.

Une multiprise est posée juste à côté de l'évier. Il y a des gouttes d'eau autour.
Sur cette multiprise, on a branché 4 appareils : une bouilloire, un grille-pain, un micro-ondes et un chargeur.
Sous l'évier, quelqu'un a versé du déboucheur (un produit pour déboucher les tuyaux) dans une vieille bouteille de soda.

Question 1 : quels dangers vois-tu ?
Question 2 : que faudrait-il changer ?

Ce chapitre va t'aider à répondre. Les réponses sont dans les sections 3 et 5.

La cuisine d'Inès. Observe l'évier, la multiprise et le placard.

2. Les pictogrammes de danger (C1)

Définition Un pictogramme de danger est un petit dessin sur l'étiquette d'un produit. Il dit quel danger présente le produit.
Il a toujours la même forme : un losange à bord rouge, avec un dessin noir sur fond blanc.
Il en existe 9. Ils sont les mêmes dans toute l'Europe.

Voici les 9 pictogrammes. Les dessins sont simplifiés : sur les vrais flacons, ils sont plus détaillés.

Explosif

Peut exploser avec un choc, la chaleur ou une flamme.

Inflammable

Prend feu facilement. Ex. : alcool à brûler, dissolvant.

Comburant

Fait brûler plus fort. Ex. : certains produits pour piscine.

Gaz sous pression

La bouteille peut éclater si elle chauffe. Ex. : bouteille de gaz.

Corrosif

Ronge la peau, les yeux et les métaux. Ex. : déboucheur.

Toxique

Peut tuer, même en petite quantité.

Nocif / irritant

Irrite la peau ou les yeux. On le voit sur beaucoup de produits ménagers.

Danger pour la santé

Peut rendre gravement malade, parfois des années après. Ex. : certains solvants.

Danger pour l'environnement

Pollue l'eau, tue les poissons et les plantes. Ex. : souvent l'eau de Javel.

Méthode Lire l'étiquette d'un produit

Je cherche les losanges rouges sur l'étiquette.

Pour chaque losange, je dis le nom du danger (avec le tableau ci-dessus).

Je lis les conseils écrits à côté (porter des gants, éloigner des flammes, aérer…).

Je me protège avant d'ouvrir le flacon.

Exemple 1 (maison) : Sur une bouteille d'alcool à brûler, on voit une flamme dans un losange rouge.

Le produit est inflammable. Je le garde loin du feu, des plaques de cuisson et des cigarettes.

Exemple 2 (atelier) : Sur un bidon de déboucheur, on voit le pictogramme corrosif (le liquide qui ronge une main).

Le produit brûle la peau et les yeux. Je mets des gants et des lunettes avant de l'utiliser.

Attention Un produit sans pictogramme n'est pas forcément sans danger : il faut quand même lire l'étiquette.
Et un même produit peut avoir plusieurs pictogrammes : il faut tous les regarder.

Application

Sur une bombe de peinture, on voit deux losanges rouges : une flamme et un point d'exclamation.
a) Donne le nom de chaque pictogramme.
b) Donne une précaution pour chacun.

a) La flamme : inflammable. Le point d'exclamation : nocif / irritant.
b) Inflammable : garder loin des flammes et de la chaleur. Nocif / irritant : ne pas respirer le produit, peindre dans un endroit aéré (et protéger ses yeux et sa peau).

3. Les règles de sécurité au laboratoire et à la maison (C1)

Règle Au laboratoire, je protège mon corps (yeux, peau, cheveux) et je n'utilise jamais un produit sans savoir ce qu'il est.

Chaque règle a une raison. Il faut connaître la règle et la raison.

La règle	Pourquoi ?
Je porte une blouse en coton, fermée.	Elle protège la peau et les vêtements des projections. Le coton ne fond pas sur la peau s'il prend feu.
Je porte des lunettes de protection.	Une goutte de produit dans l'œil peut rendre aveugle.
J'attache mes cheveux longs.	Ils peuvent prendre feu ou tremper dans un produit.
Je ne mange pas, je ne bois pas, je ne goûte jamais.	Un produit peut être toxique ou corrosif. On ne le reconnaît pas au goût.
Je ne sens jamais un produit directement. Avec la main, je ramène doucement l'odeur vers mon nez.	Certaines vapeurs sont toxiques ou irritantes pour le nez et les poumons.
Je lis l'étiquette avant d'utiliser un produit.	Les pictogrammes disent le danger et la façon de se protéger.
Je rebouche et je range chaque flacon. Je ne jette rien à l'évier sans l'accord du professeur.	Un flacon ouvert peut se renverser. Certains produits polluent l'eau.
En cas d'accident, je préviens tout de suite le professeur.	Plus on agit vite, moins la blessure est grave. Un produit dans l'œil se rince tout de suite à l'eau, longtemps.

Règle À la maison, les produits ménagers se rangent dans leur emballage d'origine, en hauteur, loin des enfants. On ne mélange jamais deux produits.

Exemple (maison) : Eau de Javel + détartrant.

Si on mélange de l'eau de Javel avec un détartrant (un produit acide), il se forme un gaz toxique. On ne mélange donc jamais deux produits ménagers.

Réponse à la situation d'entrée (le produit) : le déboucheur est dans une bouteille de soda.

Danger : quelqu'un (un enfant, par exemple) peut le prendre pour une boisson et le boire. Le déboucheur est corrosif : il brûle la bouche et le ventre.

Ce qu'il faut changer : remettre le produit dans son emballage d'origine (avec l'étiquette et les pictogrammes), bien fermé, et le ranger en hauteur.

Attention

Jamais de produit ménager dans une bouteille d'eau ou de soda.
Tes lunettes de vue ne remplacent pas les lunettes de protection.
Si quelqu'un avale un produit : on ne le fait pas vomir, on appelle le centre antipoison ou le 15.

Application

Au laboratoire, Léo veut savoir si un liquide sent le vinaigre. Il met son nez juste au-dessus du flacon et respire fort.
a) Quelle règle Léo ne respecte-t-il pas ?
b) Que doit-il faire ?

a) Léo sent le produit directement : c'est interdit, les vapeurs peuvent être toxiques ou irritantes.
b) Il doit garder le flacon à distance et ramener doucement l'odeur vers son nez avec la main. Avant, il lit l'étiquette.

4. Le courant électrique et le corps humain (C2)

Définition

Un conducteur laisse passer le courant électrique. Exemples : les métaux (cuivre des fils, fer), l'eau du robinet, le corps humain.
Un isolant ne laisse pas passer le courant. Exemples : le plastique, le caoutchouc, le bois sec, le verre.

Règle Le corps humain conduit le courant. Si on touche un fil électrique abîmé, le courant peut traverser le corps : il entre par la main et sort par les pieds vers le sol.
L'eau aggrave le danger : avec des mains mouillées ou les pieds dans l'eau, le courant passe encore mieux dans le corps.

Le corps fait partie du chemin du courant : de la main jusqu'au sol.

Vocabulaire

Électrisation : le courant traverse le corps. On peut être blessé.
Électrocution : électrisation qui entraîne la mort.

Les dangers du courant pour le corps

Brûlures : à l'endroit où le courant entre et sort, et à l'intérieur du corps.
Muscles bloqués : la main se serre sur le fil, on ne peut plus le lâcher.
Arrêt du cœur ou de la respiration : on peut en mourir.

Plus le courant qui traverse le corps est fort, et plus il passe longtemps, plus c'est grave.

Exemple : la prise de la maison et la pile de la classe.

Une prise de courant de la maison : 230 volts (230 V). Le courant peut traverser le corps : danger de mort.
Une pile plate de la classe : 4,5 V. Elle ne présente pas de danger pour le corps. C'est pour cela qu'en classe, on fait les expériences avec des piles, jamais avec une prise.

Le nombre de volts (la tension) est écrit sur la pile ou sur l'appareil. On étudiera la tension au chapitre 2.

Attention

On ne fait jamais d'expérience avec une prise de courant de la maison ou du collège.
Un sèche-cheveux branché qui tombe dans le bain peut tuer : l'eau et le corps conduisent le courant.

Application

Pourquoi ne faut-il jamais toucher un interrupteur avec les mains mouillées ?

Le corps humain conduit le courant, et l'eau aggrave le danger : avec des mains mouillées, le courant passe plus facilement dans le corps s'il y a un défaut. On risque l'électrisation, voire l'électrocution.

5. Les règles de sécurité électrique à la maison et au collège (C2)

5.1 Les appareils qui protègent

Dans chaque logement, il y a un tableau électrique. Il contient des appareils qui coupent le courant tout seuls en cas de problème.

Le courant passe par plusieurs appareils de protection avant d'arriver aux prises.

Appareil	Ce qu'il fait	Il protège…
Fusible	Un petit fil à l'intérieur fond s'il passe trop de courant. Le circuit est coupé. Il faut changer le fusible.	les fils et les appareils (contre l'échauffement et l'incendie)
Disjoncteur	Il coupe le courant tout seul s'il passe trop de courant. On le remet en marche avec sa manette.	les fils et les appareils (contre l'échauffement et l'incendie)
Disjoncteur différentiel	Il coupe le courant très vite s'il détecte une fuite : une partie du courant passe ailleurs que dans les fils (par exemple dans une personne).	les personnes

5.2 Les bons gestes

Règles

Ne jamais toucher une prise, un interrupteur ou un appareil branché avec les mains mouillées.
Garder les appareils électriques loin de l'eau (évier, baignoire, lavabo).
Ne pas brancher trop d'appareils sur une multiprise, surtout des appareils qui chauffent (bouilloire, grille-pain, radiateur). Ne jamais brancher une multiprise sur une autre multiprise.
Ne pas utiliser un appareil dont le fil est abîmé.
Débrancher en tirant sur la fiche, pas sur le fil.
Couper le courant au disjoncteur avant de changer une ampoule ou de réparer quelque chose. C'est ce que fait un électricien avant de travailler.

Méthode Si une personne est électrisée

Ne pas la toucher : sinon le courant me traverse aussi.

Couper le courant au disjoncteur (ou débrancher l'appareil si c'est possible sans danger).

Appeler les secours : le 15 (SAMU), le 18 (pompiers) ou le 112.

Réponse à la situation d'entrée (l'électricité) :

Multiprise près de l'évier : l'eau peut arriver sur la multiprise. On risque l'électrisation. → Il faut la placer loin de l'évier, au sec.

4 appareils dont 2 qui chauffent sur la même multiprise : trop de courant passe dans la multiprise et dans son fil. Ils chauffent : risque d'incendie. → Il faut brancher la bouilloire et le grille-pain sur des prises différentes, ou ne pas les faire marcher en même temps.

Attention On ne remplace jamais un fusible par un bout de fil, et on ne bloque jamais un disjoncteur. Sans protection, les fils peuvent chauffer et prendre feu.

Application

Associe chaque appareil à ce qu'il protège : fusible ; disjoncteur différentiel.
Choix : « les personnes » ou « les fils et les appareils ».

Fusible → les fils et les appareils (il fond si trop de courant passe : les fils ne chauffent pas trop).
Disjoncteur différentiel → les personnes (il coupe très vite si une partie du courant passe dans une personne).

6. Les dipôles et leurs symboles (C3)

Définition

Un dipôle est un composant électrique qui a deux bornes (deux endroits où brancher un fil). Exemples : pile, lampe, interrupteur, moteur.
Un schéma électrique est un dessin simplifié du circuit. Chaque dipôle y est remplacé par un symbole normalisé : le même dans tous les pays.

Dipôle	Symbole	À quoi il sert
Fil de connexion		Relie les dipôles. Il conduit le courant.
Pile		Fournit le courant. Grand trait = borne + ; petit trait épais = borne −.
Lampe		Éclaire quand le courant la traverse.
Interrupteur ouvert		Le circuit est ouvert (coupé) : le courant ne passe pas.
Interrupteur fermé		Le circuit est fermé : le courant passe.
Moteur		Tourne quand le courant le traverse (ventilateur, perceuse).
DEL (diode électroluminescente)		Éclaire. Elle ne laisse passer le courant que dans un sens.

Repère En dehors de la pile, le courant va de la borne + vers la borne −. Une DEL ne s'allume que si elle est branchée dans le bon sens.

Méthode Faire le schéma d'un circuit

Je fais la liste des dipôles du montage, dans l'ordre où le courant les traverse.

Je trace un rectangle à la règle : les fils sont des traits droits, avec des angles droits.

Je place le symbole de chaque dipôle sur un côté du rectangle, dans le même ordre.

J'écris le nom à côté de chaque symbole (pile, L1, K…) et je vérifie que la boucle est fermée.

Exemple : du montage au schéma.

Le montage contient une pile plate 4,5 V, une lampe et un interrupteur fermé.

Le montage réel : on dessine les objets comme on les voit.

Le schéma : un rectangle, des symboles, des traits droits.

Attention

Un schéma n'est pas un dessin : on ne dessine pas l'ampoule ni la pile, on utilise les symboles.
Les fils se tracent à la règle, sans courbes.
Sur une pile plate, la lamelle courte est la borne +.

Activité expérimentale 1 — Allumer une lampe, puis faire le schéma

Matériel : une pile plate 4,5 V, une lampe sur son support, un interrupteur, trois fils de connexion.

Branche un fil sur la borne + de la pile et l'autre bout sur une borne de la lampe.

Branche un deuxième fil entre l'autre borne de la lampe et l'interrupteur.

Branche le troisième fil entre l'interrupteur et la borne − de la pile.

Ferme l'interrupteur, puis ouvre-le. Observe la lampe.

Fais le schéma normalisé de ton montage avec la méthode ci-dessus.

Interrupteur fermé : la lampe brille. Interrupteur ouvert : la lampe est éteinte.
Le schéma est celui de l'exemple ci-dessus : pile, lampe et interrupteur sur une seule boucle.

Application

Fais le schéma normalisé d'un circuit qui contient, dans cet ordre : une pile, un interrupteur fermé et un moteur.

On trace un rectangle à la règle et on place les trois symboles :

Pile, interrupteur fermé et moteur sur une seule boucle.

Vérifications : fils droits, symboles normalisés, boucle fermée.

7. Circuit en série, circuit en dérivation (C4)

7.1 Le circuit en série

Définition Dans un circuit en série, les dipôles sont branchés les uns après les autres. Il n'y a qu'une seule boucle.

Circuit en série : pile, L1, L2 et K sont sur la même boucle.

7.2 Le circuit en dérivation

Définition

Dans un circuit en dérivation, il y a plusieurs boucles. Chaque lampe est sur sa propre boucle avec la pile.
Un nœud est un point où se rejoignent au moins 3 fils. On le dessine par un gros point.

Circuit en dérivation : deux boucles, deux nœuds.

Méthode Reconnaître un circuit en série ou en dérivation

Je pose le doigt sur la borne + de la pile.

Je suis les fils jusqu'à la borne −.

Si je passe par tous les dipôles sans jamais choisir de chemin : circuit en série.
Si j'arrive à un nœud où je dois choisir un chemin : circuit en dérivation.

Exemple 1 (maison) : Dans une maison, on peut allumer la lampe de la cuisine sans allumer celle du salon, et brancher la télévision sans brancher le frigo.

Chaque appareil a sa propre boucle : les prises et les lampes d'une maison sont branchées en dérivation.

Exemple 2 (lampe de poche) : Dans une lampe de poche, la pile, l'interrupteur et l'ampoule sont l'un après l'autre.

Il n'y a qu'une seule boucle : c'est un circuit en série.

Attention Ce n'est pas le dessin qui compte, ce sont les nœuds. Deux lampes dessinées côte à côte peuvent être en série. Pour savoir, on suit les fils avec le doigt.

Activité expérimentale 2 — Série ou dérivation ?

Matériel : une pile plate 4,5 V, deux lampes identiques sur support, un interrupteur, six fils de connexion.

Partie A — En série

Réalise le circuit en série du schéma 7.1 (pile, L1, L2, interrupteur).

Ferme l'interrupteur. Observe les deux lampes.

Ouvre l'interrupteur, dévisse L1, puis referme l'interrupteur. Observe L2.

Partie B — En dérivation

Réalise le circuit en dérivation du schéma 7.2.

Ferme l'interrupteur. Observe les deux lampes.

Ouvre l'interrupteur, dévisse L1, puis referme l'interrupteur. Observe L2.

En série : les deux lampes brillent faiblement. Si on dévisse L1, L2 s'éteint : la seule boucle est coupée.
En dérivation : les deux lampes brillent normalement. Si on dévisse L1, L2 reste allumée : sa boucle n'est pas coupée.

Application

Ce circuit est-il en série ou en dérivation ? Explique avec la méthode du doigt.

Une pile, une lampe L et un moteur M.

Je pars de la borne + : je traverse la lampe L, puis le moteur M, et je reviens à la borne −. Je n'ai jamais eu à choisir de chemin : il n'y a aucun nœud.
Le circuit est en série.

8. Prévoir si une lampe brille (C5)

Règle Une lampe brille si elle est dans une boucle fermée qui passe par la pile, de la borne + à la borne −.
Si la boucle est coupée quelque part (interrupteur ouvert, fil débranché, lampe dévissée ou grillée), le courant ne passe pas.

Définition Il y a court-circuit quand un fil relie directement les deux bornes d'un dipôle (ou de la pile), sans autre dipôle sur ce fil. Le courant passe par le fil, pas par le dipôle.

Méthode Prévoir si une lampe brille : 3 questions

Existe-t-il une boucle qui part de la borne +, passe par la lampe et revient à la borne − ? Si non → la lampe est éteinte.

Sur cette boucle, y a-t-il un interrupteur ouvert, un fil débranché, une lampe dévissée ou grillée ? Si oui → la lampe est éteinte.

Un fil sans dipôle relie-t-il les deux bornes de la lampe (court-circuit) ? Si oui → la lampe est éteinte.
Sinon → la lampe brille.

Voici quatre cas. Les lampes qui brillent sont en jaune.

Cas A : l'interrupteur est ouvert. La boucle est coupée : la lampe est éteinte.

Cas B (série) : L1 est dévissée. La seule boucle est coupée : L2 s'éteint aussi.

Cas C (dérivation) : L1 est dévissée, mais la boucle de L2 est fermée : L2 brille.

Cas D : la lampe est court-circuitée par un fil. Elle est éteinte, et la pile est elle aussi en court-circuit.

Pourquoi le court-circuit est dangereux Dans un court-circuit, le courant devient très fort, car plus aucun dipôle ne le freine. Les fils et la pile chauffent : risque de brûlure et d'incendie.
À la maison, c'est le fusible ou le disjoncteur qui coupe le courant dans ce cas (section 5).

Attention

Ne relie jamais les deux bornes d'une pile avec un fil seul : c'est un court-circuit.
Une lampe grillée agit comme une lampe dévissée : la boucle est coupée.
Une lampe qui ne brille pas n'est pas toujours grillée : vérifie d'abord l'interrupteur, les fils et le vissage.

Activité expérimentale 3 — Court-circuiter une lampe sans danger

Matériel : une pile plate 4,5 V, deux lampes identiques sur support, un interrupteur, cinq fils de connexion. Le professeur vérifie le montage avant l'étape 3.

Réalise le circuit en série : pile, L1, L2, interrupteur.

Ferme l'interrupteur. Observe les deux lampes.

Branche un fil entre les deux bornes de L1 (et seulement de L1). Observe L1 et L2.

Ouvre l'interrupteur et retire ce fil.

Ici, il n'y a pas de danger, car le courant traverse encore la lampe L2. On ne fait jamais la même chose avec la pile seule.

Étape 2 : les deux lampes brillent faiblement.
Étape 3 : L1 s'éteint (le courant passe par le fil, pas par L1) et L2 brille plus fort.
Conclusion : une lampe court-circuitée ne brille pas.

Application

Dans ce circuit en dérivation, l'interrupteur K est ouvert. Il se trouve sur la branche de L2.
a) La lampe L1 brille-t-elle ?
b) La lampe L2 brille-t-elle ?

Circuit en dérivation avec l'interrupteur K sur la branche de L2.

a) Boucle pile → L1 → pile : elle est fermée (pas d'interrupteur dessus). L1 brille.
b) Boucle pile → L2 → pile : l'interrupteur K est ouvert sur cette boucle. L2 est éteinte.

9. L'essentiel à retenir

À retenir :

Pictogramme de danger : losange à bord rouge, dessin noir. Il y en a 9. Je lis toujours l'étiquette.
Laboratoire : blouse, lunettes, cheveux attachés. Je ne goûte pas, je ne sens pas directement, je range.
Maison : produits dans leur emballage, en hauteur, jamais mélangés.
Le corps conduit le courant, l'eau aggrave le danger. La prise (230 V) peut tuer ; en classe, on utilise des piles.
Fusible et disjoncteur protègent les fils et les appareils. Le différentiel protège les personnes.
Schéma : symboles normalisés, traits droits à la règle, boucle fermée.
Série : une seule boucle ; un dipôle coupé éteint tout. Dérivation : plusieurs boucles et des nœuds ; chaque boucle marche seule.
Une lampe brille si elle est dans une boucle fermée avec la pile, sans être court-circuitée.
Court-circuit : un fil sans dipôle relie deux bornes. Ça chauffe : danger d'incendie.

Erreurs fréquentes

« Une pile, ce n'est pas dangereux, donc la prise non plus. » Faux : la prise de la maison peut tuer.
Dessiner l'ampoule au lieu du symbole : dans un schéma, la lampe est un cercle avec une croix.
Croire que deux lampes côte à côte sont en dérivation : on cherche les nœuds en suivant les fils.
Penser qu'une lampe éteinte est toujours grillée : elle peut être dévissée, court-circuitée, ou l'interrupteur est ouvert.

On verra au chapitre 2 comment mesurer le courant et la tension dans ces circuits.