date : ÉNERGIE ET PUISSANCE des dipôles résistifs U(V) I- Loi d'Ohm pour un dipôle résistif Dans le TP « Résistance d'un résistor », la courbe obtenue est une droite passant par l'origine du repère : la tension aux bornes du résistor et l'intensité du courant qui le traverse sont proportionnelles. Le résistor est un dipôle linéaire. Cette droite s'appelle la caractéristique du résistor. 0 I (mA) Le coefficient directeur de la droite est égal à la résistance R du résistor. Loi d'Ohm : la tension U aux bornes d'un résistor traversé par un courant d'intensité I est U = R I. II- Puissance d'un résistor – Effet Joule La puissance électrique absorbée par un résistor est égale au produit de la tension U par l'intensité I du courant. P=UI W V A La puissance est mesurée à l'aide d'un wattmètre. Il possède un "circuit tension" et un "circuit intensité". Il s’intercale dans le circuit de la même façon qu’un transformateur. L’alimentation entre les bornes « POWER » ou « SOURCE » et le circuit récepteur entre les bornes « LOAD » (la charge). Le résistor vérifie la loi d'Ohm : U = R I. La puissance électrique absorbée est : P = U I. En substituant la tension dans cette expression, on obtient : P = R I 2. La puissance d'un résistor est proportionnelle à sa résistance et au carré de l'intensité du courant. Cette puissance est intégralement convertie en chaleur ; c'est l'effet Joule. Ph. Georges Maths 1/2 date : De la même façon, dans l’expression P = U I de la puissance électrique absorbée, en substituant l’intensité du courant I = Error! , on obtient : P = Error! . La puissance d'un résistor est proportionnelle au carré de la tension et est inversement proportionnelle à sa résistance. III- Énergie électrique L'énergie électrique E est liée à la durée t de fonctionnement et à la puissance P par la relation : E=Pt Remarque : les électriciens utilisent le J W s wattheure kWh. Application : Selon le cycle de lavage d'un lave-linge, la résistance chauffante de 3 kW fonctionne 12 ou 20 minutes. Calculer l'énergie électrique consommée par cycle ainsi que le coût de ces deux cycles à 0,11 euros TTC le kWh. Cycle 12 minutes Cycle 20 minutes IV- Rendement Le rendement est le rapport entre la puissance utile et la puissance absorbée (reçue) ou encore, entre l'énergie utile et l'énergie absorbée pendant la même durée. = Error! sans unité : éta = Error! Le rendement s'exprime le plus souvent en pourcentage. Le résistor convertit intégralement l'énergie électrique en énergie thermique par effet joule ; on a donc égalité des énergies. Le rendement d'un résistor est égal à 100 %. Ph. Georges Maths 2/2