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Électricité dynamique. L'électricité dynamique = Courant électrique rendre/quest- ceque/atome/index.html.

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1 Électricité dynamique

2 L'électricité dynamique = Courant électrique rendre/quest- ceque/atome/index.html

3 Quel terme est utilisé pour définir le déplacement des électrons dans les fils conducteurs? Le courant

4 Le courant cest: Une quantité de charges électriques (électrons) qui se déplacent dans un circuit. Des électrons qui sautent datomes en atomes dans un conducteur.

5 Pour faire circuler le courant, il faut un circuit électrique.

6 Circuit électrique Cest un chemin qui permet au courant de se déplacer.

7 Il faut certaines composantes pour former un circuit électrique. Lesquels?

8 Composantes dun circuit. Leur fonction et leur symbole.

9 1.La source dénergie Lénergie fournie par une pile, une batterie ou toute autre source dénergie sert à déplacer des charges négatives (-) dans les fils conducteurs dun circuit.

10 2. Une lampe ou une ampoule Lorsqu'elle est traversée par le courant électrique, elle fournit de la lumière.

11 3. Un interrupteur Ce composant permet de mettre un appareil en marche ou de larrêter.

12 4. Un fil conducteur Les fils conducteurs servent de chemin permettant aux électrons de circuler.

13 5. Une résistance Une résistance est une composante électrique qui soppose au passage du courant et peut aussi transformer lénergie électrique en une autre forme dénergie (ondes, chaleur, etc.). Son but premier: diminuer lintensité du courant électrique dans un circuit.

14 5. Une résistance (suite…) Il y a des résistances dans tout le monde qui nous entoure : grille pain, télévision, ordinateur, téléphone, fer a lisser, …

15 On peut voir sur une résistance des anneaux de couleur. Chaque couleur correspond à un chiffre (voir tableau ci-dessus). La correspondance entre les chiffres et les couleurs des anneaux constitue ce qu'on appelle le code des couleurs et permet de déterminer la valeur en Ohms d'une résistance. Pour lire cette valeur, il faut d'abord placer la résistance dans le bon sens. En général, la résistance a un anneau doré ou argenté, qu'il faut placer à droite. Pour les résistances à 4 anneaux, les deux premiers anneaux sont les chiffres significatifs et le troisième est le chiffre multiplicateur. Un ohmmètre est un instrument de mesure qui permet de mesurer la résistance électrique d'un composant ou d'un circuit électrique. L'unité de mesure est l'Ohm, noté Ω. Si on n'a aucune idée de la valeur de la résistance à mesurer, on peut garder le calibre 2 MΩ et faire une première mesure. Si on connaît l'ordre de grandeur de la résistance, on choisit le calibre juste supérieur à la valeur estimée. Prenons limage ci-contre par exemple nous lisons : R = 0,009 MΩ Autrement dit R = 9k Ω = 9000 Ω

16 Différents types de circuits Circuit en parallèle Circuit en série

17 Un circuit électrique dans lequel le courant emprunte un seul chemin.

18 Schéma dun circuit en série

19 Circuit en parallèle Un circuit électrique dans lequel le courant peut emprunter deux ou plusieurs chemins.

20 Schéma dun circuit en parallèle.

21 Comparaison entre: Circuit en série Courant prend 1 chemin Ex : vieux set de lumière de Noël Circuit en parallèle Courant prend 2 chemins ou + Ex : lumière de rue

22 Comparaison entre: Circuit en série Circuit en parallèle

23 Retour Cest quoi le courant électrique? Lélectricité qui se déplace dans un circuit

24 Retour Quelles sont les différentes composantes dun circuit électrique ? Source dénergie (pile, batterie) Fil conducteur Ampoule ou résistance (lumière, onde/chaleur) Interrupteur (mettre appareil en marche)

25 Retour Quelles sont les deux types de circuit quon peut avoir ? Circuit en série (un seul chemin) Circuit en parallèle (2 chemins et plus)

26 Sur une feuille… Fais un schéma dun circuit en série ayant deux ampoules allumées, un interrupteur, une résistance, une pile et un ampèremètre.

27 Sur une feuille… Fais un schéma dun circuit en parallèle ayant deux ampoules allumées, un interrupteur, une résistance, une pile et un ampèremètre.

28 Est-ce que lon peut mesurer le courant? Oui, cest possible

29 On peut mesurer la quantité de charges(délectrons) qui passent à un point donné à toutes les secondes.

30 Comparons lécoulement de leau et le courant électrique…

31 Intensité du courant Le courant peut être fort, moyen ou faible. Tout dépend de la quantité de charges qui passent à un point précis à un moment précis.

32 Instrument qui mesure le courant On mesure le courant avec un ampèremètre.

33 Un ampèremètre est toujours branché en série dans un circuit

34 Comment calculer le courantFormule: I = Q t I = I = courant en ampère ( A ) Q = Q = quantité de charges passant par un point mesuré en coulomb ( C ) t = t = temps en secondes ( s )

35 Réponse 1,33 A 24 C passent par une ampoule électrique pendant 18 secondes. Quel courant électrique est passé par lampoule?

36 Exercice: Un appareil nécessite un courant de 3 ampères. Combien de coulombs passeront sur un appareil qui fonctionne pendant 10 secondes? Réponse 30 C

37 Activité – Résoudre problèmes Quelle est la formule pour calculer le courant ? I = Q t I = Courant (A) Q= quantité de charges passant par un point mesuré (C) t = temps (s)

38 La différence de potentiel

39 Cest grâce à la pression. Lorsque vous utilisez un tuyau darrosage, pourquoi leau en sort- elle? La force du courant électrique comparé au courant de leau

40 Cest la même chose pour le courant électrique. Cette pression sappelle la tension différence de électrique ou différence de potentiel potentiel et se mesure en volt.

41 Comparons la force qui pousse leau dans les tuyaux et la différence de potentiel…

42 Volt Cest lunité de mesure de la différence de potentiel. Un volt fait circuler un courant de un ampère dans un conducteur dont la résistance est de un ohm.

43 Voltmètre Un instrument servant a mesurer la différence de potentiel entre deux points dans un circuit électrique.

44 Le voltmètre est toujours branché en parallèle

45 Contact avec la réalité

46 La tension électrique est élevée dans les fils électriques dehors et elle est réduite par un transformateur lorsquelle entre dans la maison.

47 Pourquoi les oiseaux peuvent-ils se poser sur les fils électriques ? Les fils électriques sont isolés de la Terre (aucune mise à Terre) donc aucune différence de potentiel.

48 La différence de potentiel Représente le potentiel dune source dénergie électrique à faire un travail. Se mesure en volts (V) Comparer avec chute deau.

49 Comment calculer la différence de potentiel Formule : V = IR V = Différence de potentiel R = Résistance I = Intensité du courant

50 Unités de mesure V est mesuré en volt (V) I est mesuré en ampère (A) R est mesurée en ohm ( )

51 Exercice: La résistance dune lampe de poche est de 3. Le courant électrique qui circule est de 0,5A. Que sera la différence de potentiel ? Réponse 1,5V

52 Exercice: Un courant de 5,00A circule dans le moteur dun réfrigérateur branché à une prise murale ( de 120 V). Quelle est la résistance de ce réfrigérateur ? Réponse 24

53 Exercice: La résistance dune ampoule est de 96,8. Quelle est lintensité du courant qui circule dans lampoule lorsque celle-ci est branchée à une source dénergie électrique de 120V ? Réponse 1,2 A

54 La résistance dans un circuit électrique

55 La Résistance Cest un composant dun appareil qui ralentie le courant et qui convertie lénergie électrique en dautres formes dénergie.

56 Comparons la résistance de lécoulement de leau et la résistance…

57 Il se produit une chute dintensité lorsquun courant électrique traverse une résistance et il subit une transformation dénergie électrique en chaleur, lumière, ondes etc.

58 Exemples Dans une ampoule, la résistance transforme lénergie électrique en énergie lumineuse. Dans un grille-pain, lénergie électrique est transformée en chaleur. Dans un four micro-ondes, lénergie électrique est transformée en ondes.

59 Un appareil qui convertit lénergie électrique en chaleur consomme plus de courant que celui qui le convertit en lumière. Selon vous, quel appareil consomme le plus de courant ?

60 Lunité de mesure de la résistance est lohm ( ).

61 On mesure la résistance avec un ohmètre

62 La résistance diminue lintensité du courant dans un circuit en série 9V 1A 9 V= I x R Résistance

63 Exemple avec 2 résistances 9V 0.5A 9 V= I x R 9

64 La puissance

65 Lorsqu'on fait fonctionner diverses lampes à incandescence normalement, c'est-à-dire sous leur tension nominale, on s'aperçoit que certaines éclairent mieux que d'autres. Une lampe de projecteur de diapositives (24V) éclaire plus que la lampe d'un lustre dont la tension est 230V. La puissance

66 La grandeur en relation avec l'éclairement de ces lampes, ce n'est ni la tension, ni l'intensité mais la puissance électrique. En résumé, La puissance électrique cest la quantité d'énergie consommée en joules par unité de temps (secondes). La puissance

67 Comparons lécoulement de leau et le courant électrique…

68 La puissance FORMULE : P =E t P = la puissance en Watt ( W ) E = énergie électrique en Joules (J) t = temps en secondes (s)

69 Exemple: Une bouilloire nécessite J dénergie pendant 4 minutes. Quelle est la puissance de cette bouilloire ?

70 Réponse J = 653 W 300 s

71 Exemple: Si un appareil nécessite 3440 Watt de puissance durant 50 secondes, quelle est lénergie nécessaire pour faire fonctionner lappareil ?

72 Réponse 3440 W x 50 s = J

73 Puissance Problèmes à résoudre : 1-3 (à terminer pour demain!!!)

74 Production de lénergie électrique

75 Sources dénergie : Portatives –Piles et batteries Centrales –Centrale hydroélectrique –Centrale thermoélectrique –Centrale thermonucléaire

76 Centrales hydroélectriques Elles utilisent la pression de leau pour produire de lénergie électrique. La pression fait tourner les turbines qui actionnent des génératrices.

77 Les génératrices transforment lénergie provenant de la rotation en énergie électrique. /production/renouvelable/hydro/fon ctionnement.html

78 D7_rzojvKdE

79 Centrales thermoélectriques Elles utilisent la chaleur provenant de la combustion du charbon. La chaleur de la combustion transforme leau en vapeur. La vapeur sous pression se rend à la turbine qui active la génératrice. /production/thermique/fonctionnem ent.html

80

81 Centrales thermonucléaires On bombarde des atomes duranium qui se divisent en deux. En se divisant, ils libèrent des neutrons qui vont bombarder dautres atomes duranium et le processus se répète. Cest la fission nucléaire.

82 La fission nucléaire produit de la chaleur qui transforme leau du réservoir en vapeur qui fait tourner la turbine. Or, la turbine fait fonctionner la génératrice. /production/nucleaire/fonctionneme nt.html

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84 Nouvelles sources dénergie Énergie solaire Énergie éolienne Énergie des marées xusy9EeX-iQ

85 Vidéo – Énergie éolienne canada.ca/actualite/v2/decouverte/niveau2_ 1165.shtml#http://www.radio- canada.ca/actualite/v2/decouverte/niveau2_ 1165.shtml#

86 1.Quel est un avantage dutiliser lénergie éolienne ? 2.On dit que seulement 20% de lélectricité produite pour une population pourrait provenir de lénergie éolienne. Pourquoi ne peut-on pas produire toute lélectricité par les éoliennes ? 3.Quels sont 2 dimensions qui font que certaines éoliennes sont plus puissantes que dautres ? 4.Pourquoi la hauteur de léolienne joue un rôle dans la quantité dénergie produite ? 5.Pourquoi a-t-il une différence entre la puissance installée (3 mégawatt) et celle réellement produite ?

87 Électricité – De la centrale à la maison

88 Lélectricité et lenvironnement Travail à terminer pour lundi prochain –Omnisciences p

89 Énergie électrique et lenvironnement

90 Énergie électrique et lenvironnement P Inondation Pollution de lair et de la terre Déchets radioactifs des centrales nucléaires Chaleur libérée dans lenvironnement

91 Économie de lénergie Que peut-on faire pour réduire notre consommation dénergie électrique ?

92 Quelques exemples de gestes à adopter pour réduire notre consommation en énergie Les appareils électriques L'éclairage Le chauffage Leau chaude Les machines à laver Le trajet pour aller à lécole ou au travail

93 Consommation délectricité dans une maison moyenne

94 Comparaison entre: Électricité statique Courant électrique

95 Comparaison entre: Électricité statique Lélectricité statique est une charge électrique qui demeure en position fixe sur un isolant Courant électrique

96 Comparaison entre: Électricité statique Lélectricité statique est une charge électrique qui demeure en position fixe sur un isolant Courant électrique Cest une charge électrique en mouvement par une source dénergie

97 Comparaison entre: Électricité statique Lélectricité statique est une charge électrique qui demeure en position fixe sur un isolant Se répand sur la surface dun conducteur Courant électrique Cest une charge électrique en mouvement par une source dénergie

98 Comparaison entre: Électricité statique Lélectricité statique est une charge électrique qui demeure en position fixe sur un isolant Se répand sur la surface dun conducteur Courant électrique Cest une charge électrique en mouvement par une source dénergie Deux types de circuit : en série / en parallèle


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