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cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 1 1.Courants et tensions. Courant électrique. Potentiel – tensions. Dipôles. Puissance et.

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2 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 1 1.Courants et tensions. Courant électrique. Potentiel – tensions. Dipôles. Puissance et énergie électrique.

3 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 2 Courant électrique. Nature du courant. Intensité du courant. Représentation de lintensité. Mesure de lintensité. Loi des nœuds.

4 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 3 Nature du courant. Le courant électrique est un déplacement de charges électriques dans la matière. Ions, électrons.

5 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 4 Circulation des électrons. Les électrons chargés négativement circulent : de la borne – vers la borne + du générateur. + -

6 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 5 Courant électrique Le sens de circulation conventionnel du courant électrique est de la borne + vers la borne - du générateur. + -

7 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 6 Quantité délectricité Lunité de charge électrique est le COULOMB (C). La charge dun électron est de : - 1,6 x 10 -l 9 C.

8 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 7 INTENSITÉ DU COURANT. Lintensité du courant est le quotient de la quantité délectricité Q par la durée t de passage du courant. I en ampères. Q en coulombs. t en secondes.

9 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 8 Lunité dintensité est IAMPÈRE (A). Multiples : –Le Kilo ampère : 1kA = 10 3 A. Sous-multiples : –Le milliampère : l mA = A. –Le microampère : 1 A = A. –Le nanoampère : 1nA = A.

10 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 9 Représentation dun même courant électrique Deux manières de représenter un courant de 3 mA circulant de A vers B. + - A B I = 3mA + - I = - 3mA A B

11 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 10 Représentation de lintensité. Le courant électrique est représenté sur les schémas par une flèche qui nindique pas forcément son sens réel. Lintensité du courant est une grandeur algébrique ; sa valeur est : - positive lorsque le courant circule dans le sens de la flèche. - négative dans le cas contraire.

12 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 11 Utilisation de lampèremètre. Lintensité se mesure avec un ampèremètre placé en série dans le circuit. Symbole de lampèremètre. A

13 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 12 Définition dun nœud et analyse. Un nœud est un point de circuit ou aboutissent plusieurs conducteurs. La somme des courants arrivant à un nœud est égale à la somme des courants qui en partent. M + -

14 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 13 Récapitulons. Le circuit étudié comporte deux nœuds : N1 N1 et N2.N2. I est le courant principal, I 1, I2 I2 et I3 I3 sont les courants dérivés. Les intensités des courants vérifient la relation : I = I1 I1 + I2 I2 +I 3.

15 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 14 Loi des Nœuds. Plus généralement, la somme des courants arrivant à un nœud est égale à la somme des courants qui en partent. Exemple de Nœud

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17 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 16 Potentiels - Tensions. Différence de potentiel. Représentation de la tension. Potentiel de référence. Mesure des tensions. Loi des mailles. Ordres de grandeur des tensions.

18 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 17 Différence de potentiel. Le potentiel dun point caractérise son niveau électrique il sexprime en VOLTS (V). La circulation du courant électrique entre deux points dun circuit est due à une différence de potentiel entre ces deux points. La différence de potentiel est aussi appelée tension elle sexprime en VOLTS (V).

19 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 18 Représentation de la tension. La tension entre deux points A et B est notée U AB. U A est le potentiel du point A, UB UB celui du point B. U AB = UA UA – UB.UB. U A en volts ; UB UB en volts ; U AB en volts. A B U AB

20 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 19 U -> Grandeur Algébrique. La tension est une grandeur algébrique représentée par une flèche. A B U AB A B U BA U AB = - U BA

21 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 20 Potentiel de référence. Le potentiel dun point nest pas mesurable, cest un nombre qui dépend du point choisi comme potentiel zéro ou potentiel de référence.

22 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 21 Potentiel en différents points. Les tensions aux bornes des piles sont toujours les mêmes. Par contre, les potentiels soulignés dépendent du point de référence. 0V 1.5V 3V 4.5V 1,5V A B C D A B C D -1.5V -3V 0V 1.5V

23 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 22 Exemple : Dans la figure ci- contre : U AB = UA UA - U B. U AM = UA UA - U M. U BM = U B - UM.UM. Calculez les potentiels. 5V-2V 0V A B M U AB = 7 V 5V -2V

24 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 23 MESURE DES TENSIONS La tension se mesure avec un VOLTMÈTRE. Le voltmètre se monte en dérivation sur le circuit. Placer un voltmètre mesurant U AB. A B V

25 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 24 LOI DES MAILLES. Un circuit fermé est une maille. Dans le montage, on peut définir 3 mailles : ABE; BCDE; ABCDE. La somme algébrique des tensions rencontrées en parcourant une maille est nulle. ABC DE

26 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 25 Étude de la maille ABEA. U AB +U BE +U EA = 0 V Une des tension de cette maille peut s écrire : U AE =U AB +U BE ABC DE

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28 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 27 Dipôles. Définition. Caractéristiques dun dipôle.

29 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 28 Définition dun dipôle. Un dipôle est une portion de circuit comprise entre deux bornes (pôles). Résistance Lampe Générateur

30 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 29 Caractéristique dun dipôle. Dipôle passif. Dipôle actif. Dipôle linéaire. Dipôle non-linéaire. Dipôle symétrique (non polarisé). Dipôle polarisé. U I I (A) U (V)

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32 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 31 Puissance. Définition. Mesure de Puissance.

33 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 32 Définition de la Puissance. La puissance électrique mise en jeu entre deux points dun circuit est égale au produit de la tension entre ces deux points par lintensité du courant qui le traverse. P en Watts. U en Volts. I en Ampères.

34 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 33 Lunité de puissance est le Watt. Le dipôle générateur fournit de la puissance au circuit. Le dipôle récepteur absorbe de la puissance. U > 0 I > 0 U > 0 I > 0

35 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 34 Mesure de la puissance. W * Mesure au wattmètre.

36 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 35 Énergie électrique. Définition. Rendement.

37 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 36 Définition de lénergie absorbée. Lénergie électrique absorbée par un circuit est égale au produit de la puissance consommée par le temps de fonctionnement. W en joules P en watts t en secondes

38 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 37 Unité dénergie Lunité dénergie W est le Joule (J). Une autre unité dénergie utilisée en électricité, est le watt-heure (Wh) et son multiple le kilowatt-heure (kWh). 1 Wh = 3600 J. 1 kWh = 3,6 x 10 6 J.

39 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 38 Exercice. Un radiateur électrique dont la puissance absorbée est de 1500 W a fonctionné 3 h. Calculer lénergie absorbée en : Wh, en kWh, et en Joules.

40 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 39 RENDEMENT Un récepteur électrique ou machine, absorbe de lénergie électrique et la restitue sous dautres formes. Ainsi un moteur électrique transforme lénergie électrique quil absorbe en énergie mécanique. La transformation dénergie saccompagne toujours dun dégagement de chaleur, cest de lénergie perdue.

41 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 40 Bilan énergétique. Lors de la transformation, lénergie est conservée : Énergie absorbée = Énergie utile + Chaleur soit : Wa Wa = Wu Wu + pertes MACHINE (Moteur,lampe alternateur…) Énergie absorbée. Énergie utile. Chaleur.

42 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 41 Rendement dun récepteur. Le rendement dun récepteur est égal : –Au rapport entre la quantité dénergie utile quil produit et la quantité dénergie quil absorbe. –Au rapport entre la puissance utile et la puissance absorbée. W u énergie utile. W a énergie absorbée. P u puissance utile. P a puissance absorbée.

43 cours /jmgLois générales de l'électricité en courant continu. 42 EXEMPLES Le générateur dune centrale électrique de puissance utile 125 MW absorbe une puissance mécanique de 130 MW. 11-Calculer son rendement. 12-Quelle est lénergie dissipée (perdue) en chaleur en une journée (24h) ? Quel est le rendement dun radiateur électrique ?


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