Pas de panique ! Même si tu n'as jamais entendu parler de signal et information, on va tout reprendre depuis le début. Pour comprendre cette leçon, tu as juste besoin de savoir deux choses :<br>1. Un message (une information) peut être transmis d'une personne à une autre, ou d'un appareil à un autre.<br>2. Pour voyager, ce message a besoin d'un support physique : la lumière, le son, l'électricité ou les ondes radio. C'est tout !<br>On y va ?
Qu'est-ce qu'un signal ?
Dans la vie quotidienne, nous échangeons en permanence des informations : une alerte, un ordre, un message. Ces informations sont transportées par des signaux.
Un signal est un phénomène physique (lumière, son, courant électrique, onde radio) qui sert de support pour transmettre une information d'un émetteur (qui produit le signal) vers un récepteur (qui le capte et l'interprète).
Les quatre types de signaux
- Lumineux : support = lumière. Exemples : feu de signalisation, éclair, voyant LED.
- Sonore : support = son. Exemples : sirène, klaxon, sonnette, voix.
- Électrique : support = courant dans un fil. Exemples : sonnette filaire, câble réseau.
- Hertzien : support = onde radio. Exemples : Wi-Fi, 4G, radio FM, Bluetooth.
À toi de jouer
1. Complète avec le type de signal : lumineux, sonore, électrique ou hertzien.
a. L'éclair produit lors d'un orage :
b. La sonnerie d'un réveil-matin :
c. Le courant circulant dans le câble d'un chargeur de téléphone :
d. Un signal Wi-Fi émis par une box internet :
Corrigé
a. lumineux
b. sonore
c. électrique
d. hertzien
2. Complète la chaîne de communication pour une sonnette de porte.
Tu appuies sur le bouton de la sonnette. Un courant électrique circule dans un fil jusqu'à un boîtier qui émet un 'ding dong'. La personne à l'intérieur entend le son et vient ouvrir.
Le signal qui circule dans le fil est de type .
Le signal sonore émis par le boîtier est de type .
L'information transmise est (quelqu'un à la porte).
Corrigé
Le signal qui circule dans le fil est de type électrique.
Le signal sonore émis par le boîtier est de type sonore.
L'information transmise est 'quelqu'un sonne à la porte'.
Ça te revient ? Signal, émetteur, récepteur... On va remettre tout ça en ordre avec une méthode en trois étapes pour ne plus jamais te tromper. Accroche-toi, c'est facile !
La chaîne de communication : méthode
Pour analyser n'importe quelle situation de communication, suis ces trois étapes :
- Émetteur : qui ou quoi produit le signal ?
- Type de signal : lumineux, sonore, électrique ou hertzien ?
- Récepteur : qui ou quoi capte le signal ?
- Information : quel est le message transmis ?
Exemple : un feu tricolore passe au rouge. Émetteur = le feu, Signal = lumineux, Récepteur = le conducteur, Information = « Arrêtez-vous ».
À toi de jouer
1. Complète le tableau pour chaque situation.
| Situation | Émetteur | Signal | Récepteur | Information |
|---|
| La sirène des pompiers retentit. | | | | |
| Tu reçois un appel sur ton portable (signal hertzien). | | | | |
| Le voyant de charge de ton téléphone s'allume. | | | | |
Corrigé
| Situation | Émetteur | Signal | Récepteur | Information |
|---|
| La sirène des pompiers retentit. | le camion de pompiers | sonore | les personnes alentour | « Laissez passer, urgence » |
| Tu reçois un appel sur ton portable (signal hertzien). | l'antenne relais | hertzien | ton téléphone | la voix de ton correspondant |
| Le voyant de charge de ton téléphone s'allume. | le téléphone | lumineux | toi (tes yeux) | « Le téléphone est en charge » |
2. Associe chaque type de signal à sa définition. Écris la lettre correspondante dans la case.
Hertzien :
Lumineux :
Électrique :
Sonore :
Définitions :
A. Se propage sans fil, grâce aux ondes radio.
B. Utilise la lumière pour transmettre l'information.
C. Se déplace dans un fil électrique.
D. Est perçu par l'oreille.
Corrigé
Hertzien : A
Lumineux : B
Électrique : C
Sonore : D
On passe à la vitesse supérieure : cinq exercices quasi identiques pour que la méthode devienne un réflexe. Même consigne à chaque fois, tu vas voir, c'est un jeu d'enfant.
À toi de jouer
1. Situation 1 : Un feu de signalisation passe au vert.
Type de signal :
Information transmise :
Corrigé
Type de signal : lumineux
Information transmise : « Vous pouvez passer »
2. Situation 2 : Le réveil sonne le matin.
Type de signal :
Information transmise :
Corrigé
Type de signal : sonore
Information transmise : « Il est l'heure de se lever »
3. Situation 3 : Le voyant lumineux du four s'allume.
Type de signal :
Information transmise :
Corrigé
Type de signal : lumineux
Information transmise : « Le four est à température »
4. Situation 4 : Une télécommande envoie un signal infrarouge pour allumer la télévision.
Type de signal :
Information transmise :
Corrigé
Type de signal : lumineux (infrarouge)
Information transmise : « Allumer la télévision »
5. Situation 5 : L'alarme d'une voiture se déclenche.
Type de signal :
Information transmise :
Corrigé
Type de signal : sonore
Information transmise : « Intrusion détectée »
Tu es prêt pour le contrôle ? Voici des exercices comme ceux que tu pourrais avoir en évaluation. Prends ton temps, justifie bien tes réponses.
À toi de jouer
1. 1. Pour chacun des exemples suivants, indique le type de signal : lumineux, sonore, électrique ou hertzien.
a. L'éclair produit lors d'un orage.
b. La sonnerie d'un téléphone fixe.
c. Le courant circulant dans un câble HDMI.
d. Un signal Bluetooth entre une enceinte et un téléphone.
Corrigé
a. lumineux
b. sonore
c. électrique
d. hertzien
2. 2. Pour chaque situation, précise le type de signal et l'information transmise.
a. Un feu de signalisation passe au rouge.
b. L'alarme incendie du collège se déclenche.
c. Un maître-nageur siffle trois fois pour signaler un danger.
Corrigé
a. Type : lumineux. Information : « Arrêtez-vous ».
b. Type : sonore. Information : « Évacuez le bâtiment, il y a un incendie ».
c. Type : sonore. Information : « Danger, quittez l'eau immédiatement ».
3. 3. Un gardien de phare communique avec un bateau grâce à des éclats lumineux courts (·) et longs (—). Le code utilisé est le suivant :
· — : « Attention, rochers à tribord. »
— · : « Voie libre, vous pouvez passer. »
· · · : « Besoin d'aide immédiate. »
a. Quel est le type de signal utilisé par le gardien de phare ?
b. Le gardien émet la séquence · · · . Quelle information le bateau reçoit-il ?
c. Le capitaine souhaite répondre « Voie libre, vous pouvez passer. » Quelle séquence doit-il émettre ?
Corrigé
a. Signal lumineux (éclats de lumière).
b. Information reçue : « Besoin d'aide immédiate. »
c. Séquence à émettre : — · (long court).
4. 4. Tom appelle Sam depuis son téléphone portable. Sa voix est captée par le microphone, convertie en signal hertzien, transmise par les antennes du réseau mobile, puis reconvertie en son dans l'oreillette du téléphone de Sam.
a. Qui est l'émetteur ? Qui est le récepteur ?
b. Cite les deux types de signaux présents dans cette communication.
c. Sam se retrouve dans une zone sans réseau mobile. Quel signal fait défaut ? Que se passe-t-il pour la communication ?
d. Quel avantage le signal hertzien a-t-il sur le signal sonore pour communiquer sur de longues distances ?
Corrigé
a. Émetteur : Tom. Récepteur : Sam.
b. Signal sonore (voix) et signal hertzien (réseau mobile).
c. Le signal hertzien fait défaut. Le téléphone de Sam ne reçoit plus le signal : la communication est impossible.
d. Le signal hertzien se propage sur des milliers de kilomètres, alors que le signal sonore s'atténue très vite et ne peut pas franchir de grandes distances.
Tu maîtrises les signaux ? Alors on va voir comment coder des informations complexes avec des signaux tout simples. L'an prochain, tu découvriras le langage des ordinateurs : le binaire. En attendant, amuse-toi avec ces défis de codage !
Coder l'information : du morse au binaire
Un signal peut être utilisé pour transmettre bien plus que « arrêtez-vous » ou « avancez ». En combinant des signaux courts et longs (comme en morse), ou des états « allumé » / « éteint », on peut coder des lettres, des mots, des images.
Le morse utilise des points (signal court) et des traits (signal long) pour représenter chaque lettre. Par exemple, A = • –, B = – • • •, etc.
Les ordinateurs, eux, utilisent le binaire : uniquement deux symboles, 0 et 1, qui correspondent à deux états d'un signal électrique (pas de courant / courant). Avec plusieurs 0 et 1, on peut tout coder !
À toi de jouer
1. 1. Un phare émet des signaux lumineux selon le code suivant :
A = • –
B = – • • •
C = – • – •
D = – • •
E = •
Décode le message : – • – • / • – / – • • / •
(Les barres obliques séparent les lettres.)
Corrigé
Le message est : C A D E, donc « CADE ».
2. 2. Voici un extrait du code binaire utilisé pour représenter les lettres majuscules (sur 5 bits) :
A = 00001, B = 00010, C = 00011, D = 00100, E = 00101.
Décode le mot : 00011 00001 00100 00101.
Corrigé
00011 = C, 00001 = A, 00100 = D, 00101 = E. Le mot est « CADE ».
3. 3. En utilisant le même code binaire, code le mot « BAC ».
Corrigé
B = 00010, A = 00001, C = 00011. Le mot « BAC » s'écrit 00010 00001 00011.
4. 4. Pourquoi le binaire est-il pratique pour les appareils électroniques ?
Corrigé
Parce qu'il n'y a que deux états possibles (0 et 1), faciles à produire et à détecter avec un courant électrique (allumé/éteint).