08 transfert d energie dans un circuit electrique

On les note R. Son unité Ohm (Ω). Une résistance transforme toute l’énergie électrique quelle reçoit en chaleur. Cette
chaleur libérée dans l’environnement est appelée chaleur dissipée par effet joule. La tension aux bornes d’une
résistance se calcule en utilisant la loi d’Ohm : UPN {V}= R {Ω} x I {A} (il faut que la direction de l’intensité soit opposée à
celle de la tension).

Piles : réaction chimique

Centrale électrique : mouvement

Cellules photovoltaïques : lumière
Un générateur fabrique de l’énergie électrique à partir d’une autre forme d’énergie qu’il va transformer. Une partie de
l’énergie reçue par le générateur, n’est pas transformé en énergie électrique mais est perdue sous forme de chaleur
dans l’environnement (chaleur perdue par effet Joule). La tension aux bornes d’un générateur est donné par la relation
suivante : U {V}= E {V} – r I {Ω} Où E est la force électromotrice (fem) / tension à vide et où r I est la résistance interne.

Moteur : mouvement

Ampoule : lumière

Électrolyseur : réaction chimique
Un récepteur reçoit de l’énergie électrique et la transforme en une autre forme d’énergie. Une partie de l’énergie
électrique reçue est transformée en chaleur, elle est perdue dans l’environnement sous forme d’effet Joule. La tension
aux bornes d’un générateur est donné par la relation suivante : U {V}= E ’ {V} + r ’ I {Ω} Où E ’ est la force contre
électromotrice et où r ’ I est la résistance interne.
On la note P. Son unité : le Watt (W)
U
P
Conducteur ohmique
U = RI
U x I = RI²
Pélectrique = Pcalorifique
Générateur
U = E - rI
U x I = EI – rI²
Pélectrique = Putile - Pcalorifique
E x I = UI + rI²
Putile = Pélectrique + Pcalorifique
r en Ohm - I en Ampères
Récepteur
U = E’ + rI
U x I = E’I + rI²
Pélectrique = Putile + Pcalorifique
U en Volt - E en Volt
On la note W (énergie). Son unité : le Joule (J)
U
P
Conducteur ohmique
U = RI
U x I x Δt = RI² x Δt
Pélectrique = Pcalorifique
Générateur
U = E - rI
U x I x Δt = EI x Δt – rI² x Δt
Pélectrique = Putile - Pcalorifique
E x I x Δt = UI x Δt + rI² x Δt
Putile = Pélectrique + Pcalorifique
r en Ohm - I en Ampères
U en Volt - E en Volt - Δt en
seconde
En série : La résistance Req équivalente
à n. Résistances associées en séries est
telle que : Req = R1 + R2 + … + Rn (toutes
les valeurs sont en Ohm).
En dérivation : La
résistance
Req
équivalente à n. Résistances associées en
dérivation est telle que : Req = 1/R1 +
1/R2 + … + 1/Rn (Toutes les valeurs sont
en Ohm).
Récepteur
U = E’ + rI
U x I x Δt = E’I x Δt + rI² x Δt
Pélectrique = Putile + Pcalorifique
On la note U. Son unité : le Volt (V). On la mesure avec un
voltmètre branché en dérivation. On la représente par
une flèche UAB (pointe de la flèche vers la 1ère lettre).
En série : Dans une maille, la somme des tensions est
toujours nulle.
En dérivation : La tension est la même aux bornes de 2
dipôles branchés en dérivation donc UAB(V) = UDC(V) =
UEF(V)
On la note I. Son unité : l’Ampère (A) On la mesure avec un ampèremètre branché en série.
En série : L’intensité est partout la même dans un circuit en série
En Dérivation : La somme des intensités qui arrivent à un nœud
de dérivation est égale à la somme des intensités qui en
repartent. I1 = I2 + I3
Il s’agit de prévoir l’intensité du courant électrique qui va circuler dans un circuit possédant un ou plusieurs générateurs,
une ou plusieurs résistances et un ou plusieurs récepteurs. Méthode :

Représenter le sens du courant électrique.

Représenter les flèches des tensions.

Calculer la résistance équivalente (si besoin).

Donner l’expression de chaque tension :
•
Générateur (U = E – rI)
•
Résistance (U = RI)
•
Récepteur (U = E’ + rI)
•
Utiliser la loi d’additivité des tensions pour calculer I.