Introduction Puissance et énergie Exercices Pression

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1 Introduction Puissance et énergie Exercices Pression
Académie de Bordeaux

2 Transformation d’énergie
5 6 1 7 4 3 2 Académie de Bordeaux

3 d’un transformateur d ’énergie
Diagramme général d’un transformateur d ’énergie Transformateur d ’énergie Énergie absorbée Ea Énergie utile après transformation Eu Énergie perdue Ep Ea = Eu + Ep Eu Ea  = Académie de Bordeaux

4 Quand il y a plusieurs transformations en cascade
A chaque transformation on perd de l’énergie Académie de Bordeaux

5 La puissance perdue est:
Effet Joule e- atome e- électron La puissance perdue est: Pj = RI2 Académie de Bordeaux

6 Puissance P = E / t P = Cte.Q.H
 Pour une centrale hydroélectrique, la puissance est proportionnelle au débit de l’eau et à la hauteur de chute.  100L d’eau avec une hauteur de chute de 20m, n’ont pas la même puissance si tout le liquide passe en 1 heure ou en 1 seconde. La puissance fait intervenir le temps (débit). P = E / t P = Cte.Q.H La puissance s’exprime en watts (W) Académie de Bordeaux

7 E L’énergie s ’exprime en joules (J)
 Pour une centrale hydroélectrique l’énergie produite est proportionnelle au volume d’eau turbiné et à la hauteur de chute.  100L d’eau qui ont une hauteur de chute de 20m, fournissent toujours la même énergie. Pour l’énergie le temps n’intervient pas E = cte x V x H E L’énergie s ’exprime en joules (J) ou en watt-heure (Wh) Académie de Bordeaux

8 Puissance et énergie. 1 kilo (k) 1 000 = 103
1 méga (M) = 106 1 giga (G) = 109 1 téra (T) = 1012. Débit = Le Volume / temps Puissance = Énergie / temps Quand le temps est en: seconde E est en Joule heure E est en Watt-heure. Exercice 1 Exercice 2 Exercice 3 Académie de Bordeaux

9 Puissance et énergie.  Une automobile électrique du gabarit de la Renault Clio consomme environ 15 kW.h aux 100 km. Pour avoir 15 kW.h à sa disposition il faut lui fournir 20 kW.h d ’électricité  L’énergie produite par une centrale Hydroélectrique est en moyenne E = 1,9 x V x H Avec: E en W.h V volume en m3 H hauteur de chute en m Académie de Bordeaux

10 1- Calculer le rendement du véhicule
? 1- Calculer le rendement du véhicule 2- Calculer le volume d’eau nécessaire pour produire 1kWh dans une centrale hydroélectrique dont la hauteur de chute est de 500 m. 3- Calculer le volume d’eau nécessaire pour parcourir 100 km. 4- La centrale de Bussy a un débit de 9m3/s et une hauteur de chute de 56,6m. Calculer la durée de turbinage de la centrale qui permettra à cette voiture de parcourir 100 km. Académie de Bordeaux

11 Pourquoi utilise-t-on deux fois
le transformateur? A chaque fois on perd une partie utile de l’énergie électrique. Si par exemple W sont fournis à un réseau électrique possédant une résistance de 10W, on peut utiliser une ligne de V comme une ligne de 2000V pour le transport. Le rendement d’un transformateur est voisin de 99,5% Académie de Bordeaux

12 ? 1-Calculer dans chaque cas, l’intensité du courant.
2-Calculer dans chaque cas la perte due à l’effet joule. 3-Calculer dans chaque cas la perte due aux transformateurs 4-Quel est votre choix de tension pour le transport sur cette ligne? Académie de Bordeaux

13 Puissance et énergie. E = Cte . V . H / 3600 P=Cte.Q.H
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14 ? 1-Déterminer en utilisant la centrale de Banca, la
valeur de la constante (Cte) dans P 2-Appliquer cette formule pour les autres centrales. Selon vous, d’où viennent les légères différences ? 3-Déterminer pour la centrale de Banca la durée de turbinage sur une année. 4-En déduire le volume total turbiné sur une année. 5- Calculer combien de kilomètres pourra faire une Clio électrique avec 1 heure de turbinage. Sa consommation moyenne est de 20 kWh aux 100 km Académie de Bordeaux

15 Poids = r.g.H.S P = F / S P = r.g.H
Pression B C A Quand on met de l’eau sous pression en A, l’eau remonte le long des tubes B et C Dans ce récipient, on constate que l’eau est à la même hauteur dans les tubes B et C. Poids = r.g.H.S P = F / S P = r.g.H La pression au bas de la conduite forcée ne dépend que de la hauteur d ’eau. Académie de Bordeaux

16 ? Pression 1-Calculer pour la centrale des Forges la
pression au niveau de la turbine. La hauteur de chute est de 150 m. 2-Calculer la force qui s’exerce sur 1 cm2 de l’auget de la turbine. Académie de Bordeaux

17 ? Pression 3-Dans quel barrage A ou B la pression est elle la plus forte au niveau de la turbine? A B Académie de Bordeaux