Brevet FR2964491A1 — publié le 20120309

DISPOSITIF D'EXPERIMENTATION A CARACTERE PEDAGOGIQUE POUR L'ENSEIGNEMENT DE L'ELECTROCINETIQUE L'invention concerne un dispositif d'expérimentation à caractère pédagogique pour l'enseignement de l'électrocinétique. Dans le domaine de l'enseignement de l'électrocinétique, il apparaît qu'il est relativement difficile, principalement pour des élèves de collège et/ou de lycée, d'appréhender le fonctionnement d'un circuit électrique et notamment les grandeurs d'électrocinétique. En d'autres termes, il s'agit d'une matière pour laquelle les élèves ont du mal à comprendre et à assimiler, non seulement les phénomènes électriques en eux-mêmes mais également les relations entre ces différents phénomènes. Ceci implique des difficultés dans l'enseignement de cette matière, tant pour l'enseignant que pour l'élève. Pour remédier à cela, on connaît certains dispositifs visant à enseigner l'électrocinétique par analogie avec d'autres phénomènes physiques qui, en principe, sont connus des élèves. Il s'agit essentiellement d'analogies dites intellectuelles, c'est-à-dire d'analogies virtuelles représentées à l'aide d'un film d'animation. Certaines de ces analogies sont basées, par exemple, sur la similitude entre la circulation de l'électricité et la circulation de spéléologues dans des cavités ou sur la circulation de l'eau dans un circuit fermé. De telles analogies sont diffusées dans des manuels scolaires. Un autre type d'analogie, dite énergétique, a été proposée par DUPIN et JOHSUA ; 1994. Elle est basée sur des échanges thermiques. Certains auteurs, notamment CLOSET ; 1992, ont néanmoins montré les limites de telles analogies qui impliquent des connaissances dans d'autres domaines techniques, par exemple en hydraulique ou en thermodynamique. Or, tous les élèves n'ont pas les mêmes compétences dans ces domaines qui, par ailleurs, sont eux mêmes complexes à appréhender. Ces différentes analogies nécessitent pour leur mise en oeuvre un matériel de visualisation, par exemple, informatique, relativement conséquent. De plus, ces analogies sont uniquement visuelles, c'est-à-dire qu'il s'agit d'une représentation par l'image d'un concept intellectuel, l'élève ne pouvant pas, physiquement, ressentir les phénomènes. Pour remédier à cela, on connaît des dispositifs manipulables par les élèves tels que celui décrit dans US-A-2 866 276 pour l'enseignement de certaines caractéristiques électriques et magnétiques. Néanmoins, ce dispositif ne permet pas d'appréhender les caractéristiques des grandeurs d'électrocinétique, ainsi que leurs relations, de manière 2 simple, avec une mise en oeuvre et un entretien aisés tout en étant représentatif de divers montages électriques possibles. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un dispositif permettant d'appréhender physiquement et aisément l'électrocinétique. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'expérimentation à caractère pédagogique pour l'enseignement de l'électrocinétique, caractérisé en ce qu'il comprend un cadre équipé d'au moins deux organes de guidage d'un fil formant une boucle maintenue entre les organes de guidage, d'un organe d'entraînement en translation du fil, au moins un accessoire représentatif d'un composant électrique et de ses propriétés, le fil étant adapté pour recevoir au moins un accessoire. Un tel dispositif, par le mouvement de translation du fil, permet de visualiser le cheminement de l'électricité dans un circuit représenté par la boucle. Un tel dispositif peut recevoir différents accessoires permettant de représenter différents organes constitutifs d'un circuit électrique tout en illustrant les relations entre les grandeurs électriques. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention un tel dispositif peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - les organes de guidage comprennent au moins une poulie montée libre en rotation sur une tige fixée sur le cadre. - L'organe d'entraînement comprend une masse dont la chute simule un générateur de tension. - L'organe d'entrainement comprend un moteur électrique. - Le moteur électrique est un moteur à vitesse de rotation constante dont le mouvement rotatif simule un générateur de courant. - L'accessoire est un dispositif freinant ou perturbant le déplacement du fil (5) de manière permanente ou temporaire. - L'accessoire est une pince propre à simuler une résistance ou un interrupteur. - L'accessoire est un accessoire comportant une poulie entraînant des ailettes freinées dans leur rotation par un fluide et simulant une résistance. - L'accessoire est un ressort, dynamométrique ou de torsion, propre à participer à la simulation d'un voltmètre ou d'un condensateur. - L'accessoire est une masselotte, mise en mouvement par le fil lorsque celui-ci est entraîné en translation, et simulant une bobine électrique. - L'accessoire est un taquet coinceur simulant une diode. - Le dispositif comprend un compte tour ou un tachymétre monté sur un organe de guidage propre à simuler un ampèremètre. - Le dispositif comprend trois ou quatre organes de guidage. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un dispositif d'expérimentation à caractère pédagogique pour l'enseignement de l'électrocinétique conforme à l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue générale d'un dispositif conforme à l'invention, sans accessoire monté sur le fil et - les figures 2 à 8 sont des vues générales simplifiées à plus grande échelle, de divers accessoires montés sur le fil partiellement représenté, le cadre du dispositif étant, si besoin, également partiellement illustré. Le dispositif 1, illustré à la figure 1, comprend un cadre monté sur quatre pieds 3 qui peuvent être pourvus de roulettes. Le cadre 2 est ainsi maintenu en position horizontale par les pieds 3, disposés à chaque angle du cadre 2. Avantageusement, le cadre 2 est, par exemple, de forme carrée ou rectangulaire. En variante, il peut être d'une forme différente, par exemple polygonale ou triangulaire. Ce cadre 2 est avantageusement réalisé en un matériau rigide, soit métallique soit à base de polymères. Le cadre 2 est équipé d'au moins deux organes de guidage 4, avantageusement quatre, disposés au niveau de chaque angle A,, A2, A3, A4. En variante, ces organes de guidage 4 et/ou d'autres types d'organes de guidage peuvent être montés ailleurs sur le cadre. Les organes de guidage 4 s'étendent perpendiculairement à partir du cadre 2, au dessus de celui-ci, en regardant la figure 1. Chaque organe de guidage 4 comprend une tige 40 équipée à une extrémité libre d'une poulie 41. La tige 40 est, dans un autre mode de réalisation, équipée d'un jeu de poulies 41, de diamètres identiques ou non. Ces poulies 41 sont disposées parallèlement à un plan principal P du cadre 2, c'est-à-dire que leurs axes de rotation R respectifs sont confondus avec les axes longitudinaux des tiges 40 sur lesquelles elles sont montées. Un fil 5 est tendu entre les poulies 41 et forme ainsi une boucle, de forme similaire à celle du cadre 2, ici rectangulaire. Par fil, on entend ici un câble ou un lien, en un matériau approprié, par exemple métallique ou en polymère. Le fil 5 est adapté pour être entraîné en translation, par un organe d'entraînement, entre les poulies selon la double flèche F, selon une trajectoire en boucle, dans un sens quelconque. Le fil 5 peut être équipé, à intervalles réguliers, d'un marquage visuel propre à représenter des unités d'une grandeur physique, ici des unités d'électrocinétique. Le marquage visuel est obtenu, par exemple, par des bandes de couleurs ou par une différence d'aspect dans le matériau constitutif du fil. Le fil 5 est adapté pour recevoir au moins un accessoire représentatif d'un composant électrique et de ses propriétés, celles-ci illustrant des grandeurs d'électrocinétique. Par composant, on désigne ici tout élément utilisé pour le montage d'un circuit électrique. Il s'agit par exemple d'un générateur, d'une pile, d'un ampèremètre, d'un conducteur ohmique ou résistance, d'un interrupteur, d'une diode, d'une bobine d'induction, d'un condensateur. Le fil représente un composant particulier du circuit, à savoir les charges électriques dans le circuit. De manière avantageuse, au moins une des poulies 41 est montée sur le cadre 2 de manière réglable, par des moyens connus et non illustrés, afin de pouvoir modifier la tension du fil 5. Pour cela, cette poulie peut être déplaçable dans le plan vertical et/ou horizontal par rapport au cadre 2 et/ou par rapport à la tige 40. La mise en mouvement du fil 5 selon une trajectoire en boucle est obtenue par un organe d'entraînement. Dans un mode de réalisation non illustré, l'entrainement est réalisé par un utilisateur exerçant directement une traction sur le fil 5. Par analogie, si la force exercée sur le fil 5 par cette personne est constante, cet utilisateur est assimilé à un générateur de tension. Si la force exercée pour entraîner le fil 5, quels que soient les éléments présents dans le circuit, assure une vitesse de circulation, c'est-à-dire un déplacement du fil 5 entre deux poulies 41, constante, alors l'action de l'utilisateur simule un générateur de courant. Néanmoins, une telle configuration, avec une action manuelle, ne permet pas de reproduire, de manière régulière et contrôlée, un générateur de tension électrique. Avantageusement, la mise en mouvement du fil 5 est réalisée par un organe d'entraînement 6. Cet organe d'entraînement 6 est, comme illustré à la figure 1, formé de deux poulies 60, 61 coaxiales montées sur une tige 62 formant un axe de rotation disposée perpendiculairement au fil 5. Les deux poulies 60, 61 sont solidaires en rotation de la tige 62. Avantageusement, la tige 62 munie des deux poulies 60, 61 est montée libre en rotation sur un support 7 fixé sur un côté du cadre 2. La poulie 60 a un rôle similaire à celui des poulies 41, c'est-à-dire assurer le passage du fil 5. La poulie 60 entraîne directement le fil 5, ce dernier faisant un tour autour de la poulie 60. La seconde poulie 61, qui n'est pas en contact direct avec le fil 5, est entraînée en rotation par la chute d'une masse 63. Cette masse 63 est reliée à la seconde poulie 61 par l'intermédiaire d'un câble 64, enroulé autour de cette seconde poulie 61. Lorsqu'on lâche la masse 63, on entraine en rotation les deux poulies 60, 61 et la tige 62. L'absence de démultiplication induit que la rotation de deux poulies 60, 61 s'effectue à la même vitesse. La première poulie 60 entraine le fil 5 à une vitesse donnée. La force exercée par la masse 63, via les poulies 60, 61, sur le fil 5 est assimilable à la force électromotrice d'un générateur de tension, c'est-à-dire d'une pile. De même la longueur du câble 64 détermine la différence d'énergie entre le point mort haut et le point mort bas occupé par la masse. Cette longueur est proportionnelle à l'énergie potentielle de la masse 63. On illustre ainsi l'énergie potentielle chimique d'une pile. En freinant la chute de la masse 63 et/ou en modifiant sa masse, on peut régler la vitesse de rotation des poulies 60, 61, donc la vitesse de déplacement et la tension du fil 5. De même, en modifiant les diamètres respectifs des poulies et/ou la longueur du câble 64, on peut faire varier la vitesse de déplacement du fil et/ou la durée de ce déplacement. On illustre ainsi avec ce dispositif un circuit électrique, l'organe d'entrainement 6 étant assimilable à une pile et le déplacement du fil 5, dans un sens ou dans un autre selon la double flèche F, simulant le parcours du courant électrique dans le circuit. La figure 6 illustre un mode de réalisation où l'on entraine en rotation les poulies 60, 61 à l'aide d'un moteur électrique 12. L'accessoire formant l'organe d'entraînement ne comprend donc pas de masse 63 mais un moteur 12. Ce mode de réalisation est obtenu de manière simple en reliant une extrémité de la tige 62 au mandrin d'un outil électroportatif, tel qu'une perceuse ou une visseuse. Dans une telle configuration, le fait de freiner le déplacement du fil 5, par exemple en le pinçant à l'aide de la pince 8, n'affecte pas la vitesse de rotation de la tige 62. Lorsque le moteur électrique est un moteur à vitesse de rotation constante, il entraîne toujours cette dernière à la même vitesse de rotation. Le moteur électrique 12, dans cette configuration, reproduit le fonctionnement d'un générateur de courant qui délivre toujours la même intensité électrique. Un tel organe d'entrainement 6' du fil est assimilé à un générateur de courant. Cet organe d'entrainement 6' est différent de l'organe d'entrainement 6 qui, lui, représente un générateur de tension. Le moteur électrique 12, est propre à entraîner en rotation la tige 62 supportant les poulies 60, 61 dans le sens trigonométrique ou dans le sens inverse selon la double flèche F12. Ainsi, le fil 5 est mis en mouvement dans un sens ou dans un autre selon la double flèche F. Le moteur électrique 12 est adapté pour effectuer, rapidement et/ou régulièrement, un tel changement du sens de rotation. Un tel déplacement du fil 5, de type va-et-vient, sous l'effet de la rotation alternative du moteur électrique 12, permet à l'accessoire 6' de représenter également un générateur de courant alternatif. Dans un mode de réalisation préféré, non illustré, lorsque l'entraînement du fil 5 est réalisé par le moteur 12, la poulie 61 n'est pas présente. L'entraînement se fait directement entre le moteur 12 et la tige 62. Le fil 5 est adapté pour recevoir au moins un accessoire. Divers accessoires vont être maintenant décrits, à l'aide des figures 2 à 8 et cela de manière non limitative. Si, indépendamment de l'organe d'entraînement 6,6' à savoir indépendamment de la chute de la masse 63 ou de la rotation du moteur 12, l'utilisateur ralentit le mouvement du fil soit en pinçant ce dernier soit à l'aide d'au moins un accessoire comprimant, pinçant ou provoquant un frottement contre le fil 5, on induit une résistance au déplacement du fil 5, alors que la masse 63 n'est pas freinée dans sa chute ni le moteur 12 dans sa rotation. Par analogie, la résistance au déplacement du fil 5, correspond à une résistance au passage de l'électricité, c'est-à-dire simule une résistance ou un conducteur ohmique. La figure 2 représente un tel accessoire formant un organe de pincement du fil. Il s'agit, en l'espèce d'une pince 8 en forme de U, réalisée en un matériau élastique et permettant de coincer le fil 5 entre les branches du U lorsque l'utilisateur appuie sur ces dernières. La force sur le fil 5 est suffisante pour freiner et ralentir le déplacement de ce dernier. Cette force de pincement du fil 5 est, en variante non illustrée, exercée par les doigts de l'utilisateur. Un autre accessoire 18, illustré à la figure 8, simule également une résistance. Dans cet accessoire, une poulie 14 entraîne indirectement, éventuellement avec une démultiplication ou une surmultiplication, et sous l'action du mouvement du fil 5, des ailettes 15. Ces dernières sont freinées dans leur rotation car elles sont placées dans un caisson, illustré en pointillés, rempli d'un fluide 16 dans lequel baignent les ailettes 15. Ces dernières étant solidaires de la tige de rotation 17 de la poulie 14, le déplacement du fil 5 est freiné lors du frottement du fil sur une poulie 60 fixée également sur la tige 17. En variante, l'accessoire ne comprend pas la poulie 60, le fil 5 passant directement sur la poulie 14. Dans un autre mode de réalisation, non illustré, les ailettes 15 sont montées directement sur la tige de rotation 17, cette dernière étant entraînée par la seule poulie 60, la poulie 14 étant supprimée. La viscosité du fluide 16 est une illustration de la valeur de la résistance du conducteur ohmique. Si l'on dispose un thermomètre 19 dans le fluide 16 comme illustré à la figure 8, on note les variations de la température du fluide 16 lors de la rotation des ailettes 15. Cette variation de température est représentative de la production de chaleur par une résistance traversée par un courant. Sur le circuit, c'est-à-dire, sur le trajet du fil 5, on peut disposer un autre accessoire, permettant de mesurer la vitesse de déplacement du fil 5. Ceci permet, par analogie, de représenter une mesure de l'intensité du courant. En d'autres termes, un tel accessoire 9, tel que représenté à la figure 3, est assimilable à un ampèremètre. Avantageusement, cet accessoire est un compte tour 9 placé sur une tige 40 de rotation d'une poulie 41 et indiquant, par une mesure du nombre de rotations par minute de la poulie 41, la vitesse de déplacement du fil 5. En variante, une poulie, ou un tachymètre, est placé(e) sur le fil 5, à n'importe quel endroit du circuit. A titre d'exemple, les figures 4 à 8 illustrent d'autres accessoires qu'il est possible de relier au fil 5, donc d'insérer dans le circuit électrique. On dispose dans le circuit, éloignés l'un de l'autre, des ressorts 10, de type ressort dynamométrique, tels que schématisés à la figure 4. Lorsque la portion de fil 5 situé entre les ressorts 10 est immobilisé tout en étant maintenu en tension, on constate qu'il y a un allongement d'au moins un des ressorts 10. Cet allongement est observé lorsque, sans déplacement du fil 5, on fait varier la tension de ce dernier. La variation de la tension du fil 5 immobilisé est alors assimilable à la tension électrique, c'est-à-dire à une différence de potentiel électrique entre deux points d'un circuit lorsque l'intensité électrique est nulle, c'est-à-dire lorsqu'il n'y a pas de déplacement de l'électricité dans le circuit. Ainsi, par analogie, les ressorts 10 simulent un voltmètre. En l'espèce, l'immobilisation du fil 5, lorsqu'il est mis en tension, est avantageusement obtenue par une pince 8 telle qu'illustrée à la figure 2. Ici, la force exercée sur les branches de la pince par l'utilisateur est suffisante pour empêcher tout mouvement du fil. On peut également incorporer, sur le circuit, un accessoire tel qu'un taquet coinceur. Un tel taquet coinceur 11, illustré à la figure 5, n'autorise le déplacement du fil 5 que dans un seul sens, représenté par la flèche F,,, et interdit tout mouvement de retour du fil 5. Le taquet coinceur 11 est donc représentatif du fonctionnement d'une diode, par exemple une diode électroluminescente ou LED, qui n'autorise le passage du courant électrique que dans un sens donné. Un accessoire permettant de bloquer, temporairement, le déplacement du fil 5 dans un sens ou dans l'autre peut être monté sur le circuit. Pour cela, on utilise avantageusement un organe propre à effectuer un écrasement, un pincement ou un frottement du fil 5 suffisamment important, pour stopper le mouvement de ce dernier, pendant une durée donnée, lorsqu'un organe d'entraînement du fil est en action c'est-à-dire lorsqu'on simule l'action d'un générateur de tension ou de courant par respectivement, la chute de la masse 63 ou la rotation du moteur électrique 12. Avantageusement, la pince 8 illustrée à la figure 2 est adaptée pour réaliser ce blocage du fil 5. Pour cela, elle peut être pourvue d'un organe de maintien en position serrée, non illustré et connu en soi, tel un serrage à vis. En variante non illustrée, le blocage du fil est réalisé manuellement par l'utilisateur. Dans ce cas, soit l'utilisateur bloque le fil par pincement entre ses doigts, soit il utilise une pince, par exemple la pince 8. Une telle interruption du mouvement du fil 5 est représentative de l'action d'un interrupteur placé sur un circuit électrique et qui permet d'interrompre temporairement, la circulation de l'électricité dans le circuit. Dans une autre configuration, on dispose dans le circuit, c'est-à-dire qu'on intercale sur le trajet du fil 5, un accessoire permettant d'emmagasiner de l'énergie lors du déplacement du fil 5. Un tel organe est, par exemple, comme illustré à la figure 7, un ressort de torsion 13 fixé, par une extrémité 130 sur une tige 40' de rotation d'une poulie 41'. L'autre extrémité 131 du ressort 13 est reliée au cadre 2. Pour cela, elle est fixée sur une barre 132 solidaire du cadre 2. Cette poulie 41' entraîne, lors de sa rotation sous l'effet du passage du fil 5, une torsion du ressort 13. La poulie 41' est solidaire de la tige 40' de rotation qui, elle, est libre en rotation dans un logement, non visible, ménagé dans le cadre 2. La torsion du ressort 13 s'effectue par la rotation de la tige 40'. Cela permet de simuler un condensateur électrique qui emmagasine de l'énergie électrique en fonction de sa capacité. La constante de raideur du ressort 13 est représentative de la capacité du condensateur. Ici, avec un tel montage, après quelques rotations de la tige 40', le ressort 13, par sa force de rappel, s'oppose à la rotation de la poulie 41', donc au déplacement du fil 5 dans un sens. Lorsqu'on supprime la force exercée par la masse 63, la détente du ressort induit un déplacement du fil en sens inverse. On simule ainsi la décharge d'un condensateur. Un autre accessoire, non illustré, permettant d'emmagasiner de l'énergie, comprend une rondelle et montée entre deux ressorts solidaires du cadre. Ces ressorts emmagasinent de l'énergie en fonction du déplacement de la rondelle. On peut également incorporer dans le circuit un accessoire, non illustré, comprenant une masselotte qui est soit reliée au fil 5 soit à une poulie, elle-même pouvant être entraînée directement par le fil. La masselotte ou la poulie introduisent de l'inertie dans les mouvements du fil, cela en fonction de la masse de la masselotte ou du moment d'inertie de la poulie. On représente ainsi une bobine électrique qui génère une inductance dans un circuit. Ces différents accessoires, représentatifs de certains composants électriques, peuvent être incorporés unitairement ou non, de manière amovible ou non, dans le circuit selon les besoins de l'enseignement. Il est également possible d'introduire un ou plusieurs accessoires différents dans le circuit afin d'illustrer un montage particulier par exemple, un circuit comprenant une pile, un interrupteur et plusieurs LED. Ces accessoires sont aisés à mettre en oeuvre, d'un faible coût, et d'une maintenance simple. Ils permettent de visualiser et également, de « toucher » les grandeurs électrocinétiques. Ils sont adaptés pour être aisément mis en oeuvre par les élèves. On peut également illustrer simplement les relations entre les grandeurs d'électrocinétiques avec un tel dispositif. Le fait, par exemple que le fil 5, se déplace à la même vitesse en tous points de la boucle illustre le fait que l'intensité électrique est identique en tout point d'un circuit en série. Si on freine le déplacement du fil à deux endroits de la boucle, on simule l'effet de deux résistances en série dans un circuit. L'élève, lorsqu'il effectue ce ralentissement par deux pincements manuels peut noter que l'on diminue l'intensité du courant dans l'ensemble du circuit, c'est-à-dire que la vitesse du fil 5 diminue. De plus dans ce cas, on ralentit la chute de la masse 63 c'est-à-dire qu'on baisse l'intensité de sortie de la pile. Lors d'un pincement manuel du fil 5, on ressent un échauffement des doigts, ce qui illustre également la transformation d'énergie électrique en énergie calorique par une résistance.. Eventuellement, une sonde de température est montée sur la pince, permettant de visualiser le dégagement de chaleur par une résistance, en l'espèce lorsque la pince 8 freine le déplacement du fil 5. L'absence de frein, au mouvement du fil permet à ce dernier d'atteindre une vitesse rapide, représentative d'un court circuit. Il est également aisé de relier plusieurs dispositifs entre eux, c'est-à-dire de simuler des circuits en série. Il s'agit dans tous les cas d'une représentation de circuits en série, une représentation pour des circuits en dérivation n'est pas, dans une première approche, aisée à réaliser avec un tel dispositif. Ce dispositif est particulièrement adapté à la représentation des grandeurs électrocinétiques, néanmoins certaines autres grandeurs peuvent être, après une adaptation du circuit, représentées par un tel dispositif. Par exemple, des grandeurs énergétiques ou mécaniques. 10 BIBLIOGRAPHIE DUPIN et JOSHUA, Analogie et enseignement des sciences, une analogie thermique pour l'électricité, Didaskalia, n°3, 1994, pages 9-26. CLOSET, 1992 raisonnement en électricité et hydrodynamique, Aster, 14, 143-155. 10 REVENDICATIONS1.- Dispositif (1) d'expérimentation à caractère pédagogique pour l'enseignement de l'électrocinétique, caractérisé en ce qu'il comprend un cadre (2) équipé d'au moins deux organes de guidage (4) d'un fil (5) formant une boucle maintenue entre les organes de guidage (4), d'un organe (6, 6') d'entraînement en translation du fil (5), au moins un accessoire (8, 9, 10 ; 11, 13, 18) représentatif d'un composant électrique et de ses propriétés, le fil (5) étant adapté pour recevoir au moins un accessoire (8, 9, 10, 11, 13, 18). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de guidage (4) comprennent au moins une poulie (41) montée libre en rotation sur une tige (40) fixée sur le cadre (2). 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe (6) d'entraînement comprend une masse (63) dont la chute simule un générateur de tension. 4.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe (6') d'entrainement comprend un moteur électrique (12). 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moteur électrique (12) est un moteur à vitesse de rotation constante dont le mouvement rotatif (F12) simule un générateur de courant. 6.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'accessoire est un dispositif (8) freinant ou perturbant le déplacement du fil (5) de manière permanente ou temporaire. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'accessoire est une pince (8) propre à simuler une résistance ou un interrupteur. 8.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'accessoire est un accessoire (18) comportant une poulie (14) entraînant des ailettes (15) freinées dans leur rotation par un fluide (16) et simulant une résistance. 9.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'accessoire est un ressort, dynamométrique ou de torsion (10 ; 13), propre à participer à la simulation d'un voltmètre ou d'un condensateur. 10.-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'accessoire est une masselotte, mise en mouvement par le fil (5) lorsque celui-ci est entraîné en rotation, et simulant une bobine électrique. 11.-Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'accessoire est un taquet coinceur (11) simulant une diode.12 12.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un compte tour (9) ou un tachymétre monté sur un organe de guidage (4) propre à simuler un ampèremètre. 13.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il 5 comprend trois ou quatre organes de guidage (4).