Électricité dynamique

Électricité dynamique
Quel terme est utilisé pour
définir le déplacement des
électrons dans les fils
conducteurs?
Le courant
électrique
Le courant c’est:
•Une quantité de charges
électriques (électrons) qui se
déplacent dans un circuit.
•Des électrons qui sautent
d’atomes en atomes dans
un conducteur.
Il faut certaines
composantes
pour former un circuit
électrique.
Lesquelles?
•Pour faire circuler le courant, il
faut un circuit électrique.
Circuit électrique
•C’est un chemin qui permet au
courant de se
déplacer.
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.
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2. Une lampe ou une
ampoule
•Lorsqu'elle est traversée par le
courant électrique, elle fournit
de la lumière.
3. Un interrupteur
•Ce composant permet de
mettre un appareil en
marche ou de l’arrêter.
4. Un fil conducteur
5. Une résistance
•Les fils conducteurs servent
de chemin permettant aux
électrons de circuler.
•Une résistance transforme
l’énergie électrique en une
autre forme d’énergie.
•Exemple: ondes, chaleur etc.
Différents types de circuits
•Circuit en série
•Circuit en parallèle
Circuit en série
•Un circuit électrique dans
lequel le courant emprunte un
seul chemin.
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Schéma d’un circuit en
série
Schéma d’un circuit en
parallèle.
Circuit en parallèle
•Un circuit électrique
dans lequel le courant
peut emprunter deux
ou plusieurs chemins.
Comparaison entre:
Circuit en série
• Courant prend 1
chemin
• Ex : lumière de
Noël
Comparaison entre:
Circuit en série
Circuit en parallèle
• Courant prend 2
chemins ou +
• Ex : lumière de
rue
Sur une feuille…
• Fais un schéma d’un circuit en série
ayant deux ampoules allumées, un
interrupteur, une résistance, une pile et
un ampèremètre.
Circuit en parallèle
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Sur une feuille…
• Fais un schéma d’un circuit en parallèle
ayant deux ampoules allumées, un
interrupteur, une résistance, une pile et
un ampèremètre.
Le courant électrique, c’est un
peu comme une conduite d’eau…
On peut mesurer la quantité
de charges(d’électrons) qui
passent à un point donné à
toutes les secondes.
Comment calculer le courant
Formule:
I=Q
t
http://www.hydroquebec.com/comprendre/quest-ceque/index.html
Exercice:
•Un appareil nécessite un courant
de 3 ampères. Combien de
coulombs passeront sur un
appareil qui fonctionne pendant
10 secondes?
Réponse 30 C
I = courant en ampère ( A )
Q = quantité de charges passant par
un point mesuré en coulomb ( C )
t = temps en secondes ( s )
•24 C passent par une
ampoule électrique
pendant 18 secondes. Quel
courant électrique est
passé par l’ampoule?
Réponse 1,33 A
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Instrument qui mesure
le courant
•On mesure le courant
avec un ampèremètre.
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.
Activité – Résoudre problèmes
• Quelle est la formule pour calculer le
courant ?
•I=Q
t
La différence de potentiel
I = Courant (A)
Q= quantité de charges passant par un point
mesuré (C)
t = temps (s)
La force du courant électrique
comparé au courant de l’eau
Le courant électrique, c’est un
peu comme une conduite d’eau…
•Lorsque vous utilisez un
tuyau d’arrosage,
pourquoi l’eau en sortelle?
C’est grâce à la pression.
http://www.hydroquebec.com/comprendre/quest-ceque/index.html
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C’est la même chose pour
le courant électrique. Cette
pression s’appelle la tension
électrique ou différence de
potentiel et se mesure en volt.
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.
•La tension électrique est élevée
dans les fils électriques dehors
et elle est réduite par un
transformateur lorsqu’elle
entre dans la maison.
La tension électrique
( différence de potentiel )
mesure l’énergie potentielle
entre 2 points pour une
charge de 1 coulomb(C).
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
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Unités de mesure
•V est mesuré en volt (V)
•I est mesuré en ampère
(A)
•R est mesurée en ohm ()
Le voltmètre
est toujours branché en parallèle
Un ampèremètre
est toujours branché en
série dans un circuit
Pourquoi les oiseaux peuvent-ils se
poser sur les fils électriques ?
•
• Les fils électriques sont isolés de la Terre
(aucune mise à Terre) donc aucune
différence de potentiel.
La Résistance
La résistance dans un
circuit électrique
C’est un composant d’un appareil qui
ralentit le courant et qui convertit
l’énergie électrique en d’autres formes
d’énergie.
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•Il se produit une chute d’intensité
lorsqu’un courant électrique
traverse une résistance et il subit
une transformation d’énergie
électrique en chaleur, lumière,
ondes etc.
Le courant électrique, c’est un
peu comme une conduite d’eau…
http://www.hydroquebec.com/comprendre/quest-ceque/index.html
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
Selon vous, quel appareil
consomme le plus de courant ?
• Un appareil qui convertit l’énergie
électrique en chaleur consomme plus de
courant que celui qui le convertit en
lumière.
Exercice:
•La résistance d’une lampe de
poche est de 3 . Le courant
électrique qui circule est de
0,5A. Que sera la différence de
potentiel ?
Réponse 1,5V
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Exercice:
Exercice:
•Un courant de 5,00A circule dans
le moteur d’un réfrigérateur
branché à une prise murale ( de
120 V). Quelle est la résistance de
ce réfrigérateur ?
•La résistance d’une ampoule est
de 96,8 . Quelle est l’intensité du
courant qui circule dans l’ampoule
lorsque celle-ci est branchée à une
source d’énergie électrique de
120V ?
Réponse 24 
La résistance diminue l’intensité du
courant dans un circuit en série
Réponse 1,2 A
Exemple avec 2 résistances
1A
9V
0.5A
9V
V= I x R
1A
9
9
V= I x R
0.5A
9
La puissance
La puissance
FORMULE :
P =E
t
P = la puissance en Watt ( W )
E = énergie électrique en Joules (J)
t = temps en secondes (s)
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Exemple:
Réponse
•Une bouilloire nécessite
196000 J d’énergie
pendant 4 minutes.
Quelle est la puissance
de cette bouilloire ?
196 000 J = 653 W
300 s
Exemple:
•Si un appareil nécessite
3440 Watt de puissance
durant 50 secondes, quelle
est l’énergie nécessaire
pour faire fonctionner
l’appareil ?
Production de l’énergie
électrique
Réponse
3440 W x 50 s =172 000 J
Production de l’énergie
électrique
Sources d’énergie :
Portatives
– Piles et batteries
Centrales
– Centrale hydroélectrique
– Centrale thermoélectrique
– Centrale thermonucléaire
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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.
•Les génératrices
transforment l’énergie
provenant de la rotation
en énergie électrique.
http://www.edf.com/html/panorama
/production/renouvelable/hydro/fon
ctionnement.html
Centrales thermoélectriques
Centrales thermonucléaires
•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.
•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.
http://www.edf.com/html/panorama
/production/thermique/fonctionnem
ent.html
•La fission nucléaire produit de
la chaleur qui transforme l’eau
du réservoir en vapeur qui fait
tourner la turbine. Or, la
turbine fait fonctionner la
génératrice.
http://www.edf.com/html/panorama
/production/nucleaire/fonctionneme
nt.html
Nouvelles sources d’énergie
•Énergie solaire
•Énergie éolienne
•Énergie des marées
• http://jeunes.edf.com/
http://www.youtube.com/watch?v=
xusy9EeX-iQ
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Quelques exemples de gestes à
adopter pour réduire notre
consommation en énergie
• Les appareils électriques
• L'éclairage
• Le chauffage
• L’eau chaude
• Les machines à laver
• Le trajet pour aller à
l’école ou au travail
http://jeunes.edf.com/
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