Le Defi du Labyrinthe Electrique

Conception et câblage d'un jeu d'adresse (labyrinthe électrique filaire) permettant de mettre en application les notions de circuit fermé et d'interrupteur à travers un contact physique accidentel déclenchant un avertisseur.

Difficulté

Easy Facile

Durée

60 minute(s) minute(s)

Disciplines scientifiques

Electricité, Physique

Électricité, Jeu d'adresse, Fil de cuivre, Circuit fermé, Kif, itifederBrest2026 Le_Defi_du_Labyrinthe_Electrique_IMG_20260918_133516.jpg

Introduction

Arriveras-tu à traverser le parcours sans trembler ? Crée ton propre jeu du labyrinthe électrique ! En façonnant un fil de cuivre rigide, construis un dispositif interactif où la moindre erreur de trajectoire ferme instantanément le circuit et déclenche une alerte lumineuse.

• Matériel et outils
• Expériences pré-requises
• Fichiers

Fil de cuivre <div>[[File:]]</div><div>Fil de cuivre

Fil de cuivre

MDF (Medium Density Fiberboard) <div></div><div>MDF : medium Density Fiberboard ou panneau de densité moyenne est un panneau de particules de bois aglomérées avec de la colle.

MDF (Medium Density Fiberboard)

Vis zinguée <div></div><div>Ces vis de couleur argentée brillante sont en acier recouverte d'une fine couche de zinc pour les protéger de la corrosion. À ne pas confondre avec les vis bichromatée, traitée avec du chrome III, de couleur dorée.

Vis zinguée

Le testeur de Materiaux

Les alchimistes du papier

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Étape 1 - Déroulement

Précision sur le matériel à utiliser :

• La plaque de MDF mesurera environ 50cm x 22 cm et 3 mm d'épaisseur. On peut la remplacer par du contre plaqué de même épaiseur.
• Les vis pourront avoir nimporte quelle taille , cependant une taille de 3,5 x 40 mm est recommandée. 2 vis seulement seront nécessaires.
• Le fil de cuivre pourra être du fil d'électricien rigide (c'est important) de 0,5 mm². 1m sera nécessaire

1. Réaliser le boitier (Etape 2 à 4)
2. Dérouler l'animation (Etapes 5 et suivantes)

Si le boitier est déjà réalisé, vous pouvez passer directement à l'étape 5

Étape 2 - Création du boitier

Cette étape doit être réalisée en amont de l'expérience.

1. Découper les pièces du boitier dans du MDF de 3mm d'épaisseur. à l'aide d'une découpeuse laser. Les traits noirs sont à découper, les traits rouges et bleus sont à graver, de préférence avec des largeurs plus importantes pour les traits rouges.
2. Assembler les 6 côtés de la boite ensemble.
3. Collez 2 cales (les carrés de 2 cm de côté) l'un sur l'autre. Réalisez cet assemblage 2 fois.
4. Collez chaque assemblage sous la plaque supérieure en alignant les trous sur ceux de la plaque supérieure
5. Vissez 1 vis dans chaque trou de manière à ce quelles dépassent largement au dessus du plateau

Étape 3 - Façonnage du parcours

1. Couper le fil de cuivre en 2 (1 morceaux de 60 cm et un de 40 cm). et dénudez les deux fils sur toute la longueur. (Exemple de fil dénudé et non dénudé).
2. Tordez le plus grand morceau dans tous les sens pour obtenir une figure aléatoire faite de vagues, de bosses, de virages... Laissez les deux extrémités bien droites sur 3 cm pour pouvoir les insérer dans le socle.
3. Enroulez les extrémités du fil sur les deux vis de manière à les y maintenir.

Étape 4 - Création de la boucle de jeu

1. Pliez en 2 et torsadez le deuxième morceau de fil jusqu'à environ 5 cm des extrémités.
2. Enroulez chaque extrémité autour d'un gros crayon, chaque extrémité tourant dans un sens pour se croiser à l'opposé de la torsade.

Le diamètre des boucles sera fonction de la dextérité de chacun. Plus il sera petit plus il faudra être précis dans ses mouvements

Étape 5 - Animation

1. Pincez l'un des fils du testeur de matériaux à l'extrémité de la boucle.
2. Engagez la boucle sur le fil du labyrinthe en écartant légèrement les deux boucles
3. Pincez l'autre fil du testeur de matériaux sur une des deux vis du labyrinthe
4. Le but est de déplacer la boucle d'un bout à l'autre du labytinthe sans toucher le fil du labyrinthe. Si c'est le cas, a led s'allume.

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Tant que le joueur déplace la poignée sans toucher le fil rigide, rien ne se passe. Dès que la boucle métallique entre en contact avec le fil du labyrinthe, la LED s'allume immédiatement. Quand on sépare à nouveau les deux métaux, l'alerte s'arrête.

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

• Fil mal dénudé : Si le fil de cuivre rigide a conservé une gaine en plastique invisible ou s'il est sale (oxydation), le contact électrique ne se fera pas. Il doit être parfaitement à nu et brillant.
• Pile déchargée dans le testeur de matériaux
• Faux contact : S'assurer que les contact est bien établi entre les pinces crocodiles et les autres éléments (dans le testeur de matériaux et sur le labyrinthe.

Explications

Dans cette expérience, la boucle métallique et le fil rigide forment un interrupteur d'un genre nouveau. Au repos, ils ne se touchent pas : le circuit est ouvert, le courant ne circule pas. Dès que le joueur tremble et fait toucher les deux pièces métalliques conductrices, l'interrupteur se ferme. Le courant effectue une boucle complète de la pile vers la LED : le signal s'active.

Plus d'explications

Cette expérience montre aux enfants que le contact physique direct entre deux corps conducteurs suffit à fermer un circuit, sans nécessiter de bouton poussoir industriel. On applique ici une logique de capteur de position ou de collision rudimentaire.

Applications : dans la vie de tous les jours

C'est le principe de fonctionnement de nombreux systèmes de sécurité et d'alarmes (capteurs d'ouverture sur les fenêtres qui déclenchent la sonnerie quand le contact métallique est rompu ou établi) ou encore des barres palpeuses de sécurité sur les portes de garage automatiques.

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

• Appliquer les concepts de circuit fermé et ouvert dans le cadre d'un projet .
• Réaliser un câblage électrique en exploitant un contact mécanique comme déclencheur.
• Développer la motricité fine (façonnage du cuivre) et l'adresse.

Pistes pour animer l'expérience

Organiser un mini-tournoi de rapidité et d'adresse entre les enfants une fois les labyrinthes construits. On peut complexifier le jeu en demandant à ceux qui ont trouvé cela trop facile de rajouter des angles droits ou des boucles plus petites sur leur fil de cuivre, permettant une pédagogie différenciée et stimulante.

Dernière modification 22/09/2026 par user:Laurent UOF.

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