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ELECTRICITE : TRANSFERT D’ENERGIE AU NIVEAU D’UN RECEPTEUR
ET D’UN GENERATEUR
I)
INTENSITE D’UN COURANT ELECTRIQUE
e+
I
-
e-
zoom
esens conventionnel
A
I = 0,12 A
S
e-
eee-
portion de fil conducteur
+
e- : électron
sens conventionnel
+ : cation
I
electrolyseur
- : anion
e-
Pour un courant continu (I constant) :
On appelle intensité du courant qui circule dans un conducteur, la charge électrique q qui traverse, par unité
de temps, une section S de ce conducteur (voir schéma ci-dessus).
I=
Avec I en ampère (A), q en coulomb (C) et t en seconde (s)
N.B. Si n électrons traverse une section S du circuit par unité de temps alors : I =
II)
NOTION DE POTENTIEL ELECTRIQUE-TENSION
U BA
UAB
A
A
B
B
I
I
V
V
COM
COM
Le voltmètre mesure la tension U
V
V
Le voltmètre mesure la tension U
AB
BA
U AB = - U BA
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La tension UAB mesurée par le voltmètre est égale à à la différence de
potentiel______________________ ou VA (resp. VB) représente le potentiel électrique du
point A (resp. B).
UAB = VA - VB
N.B. La grandeur VX caractérise l’état du circuit électrique au point X et est appelé potentiel électrique au point
X
La tension est une grandeur algébrique : UAB = VA – VB = -(VB – VA) = _________
UAB = ___________
III)
RECEPTEUR
III.1) Qu’est-ce qu’un récepteur électrique ?
Un récepteur électrique est un dipôle qui reçoit de l’énergie électrique et la restitue sous
d’autres formes.
Exemples :
-
Un moteur reçoit de l’énergie électrique et la convertie en mouvement (énergie mécanique) et en
énergie thermique.
Une lampe reçoit de l’énergie électrique et la convertie en énergie de rayonnement (lumière) et en
énergie thermique.
III.2) Convention récepteur
U AB > 0
I
A
récepteur
B
Le sens du courant et la tension positive UAB sont représentées par des flèches
dirigées en sens inverses.
III.3) Caractéristique d’un électrolyseur
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-
+
UAB >0
A
I
B
A
COM
V
V
Caractéristique : voir annexe
Lorsque l’électrolyseur fonctionne, sa caractéristique peut-être modélisée par une droite
d’équation :
UAB = ___________________
E’ est la force contre-électromotrice de l’électrolyseur exprimée en volt (V) et r sa
résistance interne en ohm ()
III.4) Energie et puissance électriques reçues par un récepteur
Puissance électrique reçue Pe:
Pe = UAB I
Pe = (E’ + rI) I = E’I + rI2
Avec Pe en watt (W), UAB en volt (V) et I en ampère (A)
Energie électrique We reçue pendant la durée t :
We = Pet
We = UABIt
We = (E’I+rI2)t
Avec We en Joule (J), Pe en watt (W) et t en seconde (s)
III.5) Cas particulier du conducteur ohmique
La caractéristique d’un conducteur ohmique est une droite qui passe par l’origine : E’ = 0.
UAB = RI
Pe = RI2
We = RI2t