Notes - Électricité dynamique

Électricité dynamique
L'électricité dynamique
=
Courant électrique
Quel terme est utilisé pour
définir le déplacement des
électrons dans les fils
conducteurs?
Le courant
Le courant c’est:
• Une quantité de charges électrique
(électrons) qui se déplacent
dans un circuit.
• Des électrons qui sautent
d’atomes en atomes dans un
conducteur.
• Pour faire circuler le courant, il
faut un circuit électrique.
• Un circuit électrique est un
chemin qui permet au courant
de se déplacer.
Il faut certains composants
pour former un circuit
électrique. Lesquels?
Composants d’un circuit.
Leur fonction et leur symbole :
1. La source d’énergie
• L’énergie fournie par une pile,
une batterie ou toute autre
source d’énergie sert à déplacer
des charges négatives (-) dans les
fils conducteurs d’un circuit.
2. Une lampe ou une ampoule
• Lorsqu'elle est traversée par le
courant électrique, elle fournit
de la lumière.
3. Un interrupteur
Fermé (en marche)
Ouvert (arrêté)
Ce composant permet de mettre
un appareil en marche ou de
l’arrêter.
4. Un fil conducteur
• Les fils conducteurs servent
de chemin permettant aux
électrons de circuler.
5. Une résistance
• Une résistance transforme
l’énergie électrique en une
autre forme d’énergie.
• Exemple: ondes, chaleur etc.
Différents types de circuits
•Circuit en parallèle
•Circuit en série
Circuit en série
• Un circuit électrique dans
lequel le courant emprunte
un seul chemin.
Schéma d’un circuit en
série
Circuit en parallèle
• Un circuit électrique dans lequel
le courant peut emprunter deux ou
plusieurs chemins.
Ce type de circuit est celui utilisé pour
brancher les appareils électriques
dans nos maisons.
Schéma d’un circuit en
parallèle.
Est-ce que l’on peut
mesurer le courant?
Oui, c’est possible
Intensité du courant
• Le courant peut être fort,
moyen ou faible. Tout
dépend de la quantité de
charges qui passent à un
point précis à un moment
précis.
Intensité du courant
On peut mesurer la quantité
de charges(d’électrons) qui
passent en un point donné à
toutes les secondes.
Comment calculer l’intensité
du courant Formule:
I=Q
t
I = courant en ampère ( A )
Q = quantité de charges passant par
un point mesuré en coulomb ( C )
t = temps en secondes ( s )
Exercice:
• Un appareil nécessite un intensité
de courant de 3 ampères. Quelle
quantité de charge passera sur un
appareil qui fonctionne pendant 10
secondes?
Réponse 30 C
• 24 C passent par une
ampoule électrique pendant
18 secondes. Quel courant
électrique est passé par
l’ampoule?
1,33 A
Instrument qui mesure
l’intensité du courant
•On mesure le courant
avec un ampèremètre.
La différence de potentiel
• La tension électrique
( différence de potentiel)
mesure l’énergie potentielle
entre 2 points pour une charge
de 1 coulomb(C).
La force du courant électrique
comparé au courant de l’eau
• Lorsque vous utilisez un
tuyau d’arrosage, pourquoi
l’eau en sort-elle?
C’est grâce à la pression.
C’est la même chose pour
le courant électrique. Cette
pression s’appelle la tension
électrique ou
différence de potentiel ou voltage
et se mesure en volt.
• La tension électrique est élevée
dans les fils électriques dehors
et elle est réduite par un
transformateur lorsqu’elle
entre dans la maison.
Volt
C’est l’unité de mesure de la
différence de potentiel.
• Un volt fait circuler un courant
de un ampère dans un
conducteur dont la résistance est
de un ohm.
•
Voltmètre
• Un instrument servant a
mesurer la différence de
potentiel entre deux points
dans un circuit électrique.
Comment calculer la
différence de potentiel
Formule :
V = IR
V = Différence de potentiel
R = Résistance
I = Intensité du courant
Unités de mesure
• V est mesuré en volt ( V )
• I est mesuré en ampère ( A )
• R est mesurée en ohm (  )
Un ampèremètre
est toujours branché en
série dans un circuit
Le voltmètre est toujours
branché en parallèle dans un
circuit
•
La Résistance dans
un circuit électrique
Rappel: C’est un composant
d’un appareil qui ralentie le
courant et qui convertie
l’énergie électrique en d’autres
formes d’énergie.
• Il se produit une chute de tension
électrique lorsqu’un courant
électrique traverse une résistance
et il subit une transformation
d’énergie électrique en chaleur,
lumière, ondes etc.
Exemples
• Dans une ampoule, la résistance
transforme l’énergie électrique en
énergie lumineuse.
• Dans un grille-pain, l’énergie
électrique est transformée en
chaleur.
• Dans un four micro-ondes, l’énergie
électrique est transformée en ondes.
• L’unité de mesure de la
résistance est l’ohm ().
• On mesure la résistance avec
un ohmètre
La résistance diminue l’intensité
du courant dans un circuit.
1A
9V
V= I x R
1A
9
On ajoute une deuxième
résistance au circuit et le courant
diminue de moitié
0.5A
9V
9
V= I x R
0.5A
9
La puissance
P = E
t
P = puissance en Watt
«W»
E= énergie électrique en joules « J »
t = temps en secondes
«s»
Exemple 1
• Un fourneau a une puissance de 1000W.
Combien de temps ça va-t-il lui prendre
pour dépenser 1 000 000 J?
Production de l’énergie
électrique
p.395 à 397
• Centrale hydroélectrique
• Centrale thermoélectrique
• Centrale thermonucléaire
Centrales hydroélectriques
• Elles utilisent la pression de
l’eau pour produire de
l’énergie électrique. La
pression fait tourner les
turbines qui actionnent des
génératrices.
Centrales hydroélectriques(suite)
• Les génératrices
transforment l’énergie
provenant de la rotation
en énergie électrique.
Centrales thermoélectriques
• Elles utilisent la chaleur
provenant de la combustion du
charbon. La chaleur de la
combustion transforme l’eau en
vapeur. La vapeur sous pression
se rend à la turbine qui active la
génératrice.
Centrales thermonucléaires
• On bombarde des atomes
d’uranium qui se divisent en
deux. En se divisant, ils libèrent
des neutrons qui vont
bombarder d’autres atomes
d’uranium et le processus se
répète. C’est la fission nucléaire.
Centrales thermonucléaires(suite)
• La fission nucléaire produit de la
chaleur qui transforme l’eau du
réservoir en vapeur qui fait
tourner la turbine. Ensuite, la
turbine fait fonctionner la
génératrice.
Sources d’énergie alternatives
(renouvelables)
• Éolienne
• Panneaux Solaires
• marémotrice
• Fusion nucléaire
Éoliennes
Utiliser le vent pour faire tourner
des turbines.
Avantage: aucune pollution
Désavantage: besoin de vent
Panneaux Solaires
Les panneaux emmagasinent
chimiquement l’énergie du Soleil.
Avantages: aucune pollution, le Soleil est
partout
Désavantage: Il faut de la lumière mais
surtout les panneaux coûtent $$$
marémotrice
• Changement du niveau de l’eau fait tourner
des turbines
• Avantage: pas de pollution
• Désavantage: besoin de grandes marées
Fusion
• Le SOLEIL fonctionne par fusion nucléaire.
En fusionnant des éléments ensemble, une
grande quantité d’énergie est libérée
• Cette méthode n’est pas encore
perfectionnée mais serait TRÈS efficace.
Sources portatives
• Certains appareils portatifs nécessitent une
source d’énergie. On utilise alors des piles
ou des batteries.
• Une batterie est composée de plusieurs piles
Comparaison entre:
• l’électricité
statique
• L’électricité
dynamique
• L’électricité statique est une
charge électrique qui
demeure en position fixe sur
un isolant.
• Se répand sur la face d’un
conducteur
• C’est une charge électrique
qui se déplace dans un
conducteur grâce à une
source d’énergie
• 2 types de circuits
Série et parallèle