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Module 2: L ’ÉLECTRICITÉ
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2. Le magnétisme
3. Les circuits électriques
4. L ’énergie dans les circuits électriques
5. La conservation de l ’énergie
6. L ’énergie et ses transformations
7. Le Québec et l ’électricité
Le magnétisme
• Les matériaux
•magnétiques
attiré/repoussé par un aimant
attiré par un objet en fer
•ferromagnétiques
attiré par un aimant
•non-magnétiques
sans effet sur un aimant
sans effet sur un objet en fer
Le magnétisme (résumé)
Subs.Aimants
magnétique
Subs.Aimants
magnétique
attraction
Subs.
ferromagnétique
attraction
?
répulsion
?
Subs.
ferromagnétique
?
attraction
?
aucun effet
Les formes d ’un champ
magnétique
• d ’un aimant droit
S
N
Les formes d ’un champ
magnétique
d ’un aimant en forme de U
N
S
Le champ magnétique naturel
d’une boussole
attraction
S
N
L ’aiguille d ’une boussole
(la pointe NORD) pointe
TOUJOURS vers un sud…
magnétique
Le champ magnétique naturel
de la terre
Sud
Nord
Sud
Nord
Le champ magnétique naturel
de la terre
La loi des pôles
les pôles semblables
Nord
Sud
répulsion
répulsion
Nord
Sud
La loi des pôles
les pôles contraires
attraction
attraction
Nord
Sud
Le champ magnétique autour
d’un fil droit
Le champ magnétique autour
d’un fil droit
Dans la loi de la main droite….
le pouce indique le sens du courant électrique
les doigts indiquent le sens du champ magnétique
Le champ magnétique autour
d’un solénoïde
Sud
Nord
Le champ magnétique autour
d’un solénoïde
Dans la loi de la main droite….
le pouce indique le NORD
les doigts indiquent le sens du courant électrique
Un solénoïde efficace
Ampèremètre
Bois
Plastique
Caoutchouc
Cobalt
Nickel
Fer
Fer
Intensité
Nickel
Cobalt
Les circuits électriques
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Les conducteurs et les isolants
La conductibilité des fils conducteurs
La mesure de l’intensité
La mesure de la tension
La conductance
La résistance
(suite…..)
Les circuits électriques(suite…)
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La résistance équivalente (circuit série)
La résistance équivalente (circuit parallèle)
L ’erreur dans la mesure
Les lois de Kirchoff (????)
Les conducteurs et les isolants
Les conducteurs
électriques sont...
les métaux
les électrolytes
solides
liquides
les acides
les bases
les sels
La conductibilité des fils
conducteurs
Mauvais conducteur==> trop long
Mauvais conducteur==> diamètre trop petit
Mauvais conducteur==> en nichrome
BON
CONDUCTEUR==>
COURT,
GROS DIAMÈTRE,
EN CUIVRE ET
TORSADÉ
La mesure de l ’intensité
I
L ’intensité se mesure en Ampères (A)
Dans un circuit,
A
A
=
l ’ampèremètre se
place en série.
1
2
La mesure
de
la
tension
U
La tension se mesure en Volts (V)
V2
Dans un circuit ,
le voltmètre se
place en parallèle.
V1
La conductance
La tension se mesure en Siemens (S) G
I
G=
U
10
(A) 9
8
7
6
5
4
3
2
1
5 ampères
10 volts
Intensité
=
0,5 Siemens
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
(V)
Tension
La résistance
La tension se mesure en Ohms (
R

)
U
R=
I
10
(V) 9
8
7
6
5
4
3
2
1
10 volts
Tension
5 ampères
1
2
3
4
5
Intensité
6
7 8
(A)
= 2 Ohms
9 10
(suite…..)
La conductance est l’inverse
de la résistance !!!
G=1/R ou G = I/U
2 Siemens = 1/2 Ohm
La résistance est l’inverse de
la conductance !!!
R=1/G ou R =U/I
2 Ohms = 1/2 Siemens
La résistance équivalente
(circuit série)
R2 = 100 
R1 = 50 
RE = R1 + R2
RE = 50  + 100 
La résistance équivalente dR’un
E = 150
circuit série est toujours plus grande
que la plus grande des résistances.

La résistance équivalente
(circuit parallèle)
1
1
1


R1 R2 R E
R1 = 50 
1
1
1


50 100 R E
2
1
R2 = 100 
 circuit
La résistance équivalente d ’un
100 100
parallèle est toujours plus petite que la
plus petite des résistances.
100
RE 
3
3
1

100 R E
 33, 3333 
L ’erreur dans la mesure
L ’erreur absolue
L ’erreur absolue correspond à LA MOITIÉ
de la plus petite graduation
5volts
2
35  2,5 Volts
= 2,5 volts
L ’erreur dans la mesure
L ’erreur relative
L ’erreur relative correspond au pourcentage (%) d ’erreur
35  2,5 Volts
2,5 X 100 7, … %
35
35 Volts ± 7 %
L’intensité et la tension
dans les circuits séries.
3V
3V
3V
Dans un circuit série, l ’intensité
(Ampère) est la même partout.
9V
Dans un circuit série, la tension totale
(Volts) est répartie sur chacun des
éléments du circuit.
L’intensité et la tension
dans les circuits parallèles.
1A
1A
Dans un circuit parallèle, l ’intensité
totale (Ampère) est répartie sur
chacun des éléments du circuit.
1A
3A
Dans un circuit parallèle, la tension
(Volts) est la même partout.
L ’énergie électrique.
E= U
I x Dt
L ’énergie électrique
sexmesure
Quelle est l ’énergie électrique
en
JOULES.
dégagée par une prise de courant de
L ’énergie électrique se calcule
avec la formule:
110 V qui débite 15 ampères pendant
5 minutes ?
Ce sont des
E=U
I x Dt
U = 110 V
WATTS
x xsecondes.
I = 15 A
Dt = 5 min. (300 s)
110 V x 15 A x 300 s = 495
495000
kJoules
Joules
L ’énergie thermique
Q= m x c x Dt
L ’énergie thermique se
Quelle est l ’énergie thermique
mesure en JOULES.
absorbée par une bouilloire contenant
L ’énergie thermique se calcule
avec la formule:
2 litres d’eau qui passe de 20°C à
100°C ?
NB:. c ==>correspond à la chaleur massique.
C ’est une constante qui est égale à 4,19 J/g°C
m = 2 litres (2000 grammes) pour Q
= m x c x Dt
l ’eau.
c = 4,19 J/g°C
Dt = 80°C (100-20)
670,4
kJoules
2000 g x 4,19J/g °C x 80°C = 670
400Joules
L ’énergie et ses transformations
L ’énergie électrique se transforme en….
Énergie thermique … dans … un grille pain
Énergie lumineuse … dans … une ampoule électrique
Énergie potentielle … dans … un ascenseur
Énergie cinétique … dans … un moteur électrique
Énergie chimique … dans … une pile rechargeable
Le Québec et l’électricité
Effet de
serre et
pluies acides
chimique
thermique
Centrale au charbon
cinétique
électrique
Le Québec et l’électricité
Centrale hydroélectrique
Énergie
renouvelable
potentielle
Inondations
de terres
cultivables
cinétique
électrique
Le Québec et l’électricité
Centrale au diesel
Technologie très
simple à installer
et à entretenir
Effet de
serre et
pluies acides
chimique
thermique
cinétique
électrique
Le Québec et l’électricité
Produit
BEAUCOU
P d’énergie
nucléaire
Centrale au nucléaire
Produits des
déchets
radioactifs
thermique
cinétique
électrique
Le Québec et l’électricité
Energie
propre et
renouvelable
Centrale au éolienne
La source
d’énergie
n’est pas
constante
Cinétique de l ’air
cinétique des hélices
électrique