DECOUVERTE DE L’ELECTRICITE Retour menu

Comment obtenir un courant électrique? Chaque corps est composé d’atomes. Chaque atome comporte un certain nombre d’électrons qui sont des charges électriques négatives. Les électrons liés tournent autour du noyau et ne peuvent le quitter. Les électrons libres peuvent se déplacer librement dans la matière (d’un atome à l’autre). Une matière isolante est une matière qui ne possède que des électrons liés. Une matière conductrice est une matière qui possède des électrons libres.

Matériaux conducteurs ou Matériaux isolants

Tension et Courant

Analogie avec l’eau

Comparaison avec un circuit hydraulique Le château d’eau correspond au générateur. La canalisation d’eau est un conducteur. Le robinet est l’interrupteur et la baignoire sera assimilée au récepteur. La circulation d’eau dépend de deux facteurs : - la différence d’altitude entre la réserve d’eau et la baignoire (différence de potentiel en électricité). - le débit d’eau, c’est à dire le volume d’eau par seconde dans la canalisation (intensité du courant électrique).

Récepteurs ou Générateurs

RECEPTEUR ET GENERATEURS

Composition d’un circuit électrique

Un circuit électrique est un ensemble comprenant au moins un récepteur et un générateur reliés par des conducteurs. GénérateurRécepteur S GR Organe de commande Organe de protection F

Les trois effets du courant électrique : Effet calorifique ou thermique - L'éclairage - Le chauffage - Les fours

L’effet chimique : l’électrolyte de l’eau donne oxygène et hydrogène. Effet chimique - Les piles - Les batteries - L'électrolyse

L’effet magnétique ou mécanique : la bobine attire le fer et la boussole dévie. Effet Magnétique - Les moteurs - Les électroaimants - Les alternateurs

Quel est l'effet observé lors du passage courant électrique dans les exemples suivants ?

Notion de différence de potentiel Comme pour l’eau, un courant électrique ne peut circuler que lorsque qu’il existe une différence de potentiel entre les deux bornes du générateur. De même, tout dipôle récepteur ne peut être traversé par un courant que s’il existe une différence de potentiel entre ses bornes. On pourrait aussi dire que lorsque qu’un récepteur est traversé par un courant, une différence de potentiel apparaît à ses bornes.

Notion de différence de potentiel Cette différence de potentiel (ddp) est également appelée tension, elle se note U ou V et s’exprime en volts (V). On mesure la différence de potentiel à l’aide d’un voltmètre placé en dérivation (en parallèle) avec le dipôle.

Notion d’intensité du courant électrique L’intensité du courant électrique se note I et s’exprime en ampères (A). On mesure l’intensité du courant à l’aide d’un ampèremètre placé en série dans le circuit ou d’une pince ampère métrique.

Les différentes formes de circuits Les circuits série : Les circuits parallèles : Dans les circuits réels on a souvent des associations de circuits parallèles et série.

Notion d’intensité du courant électrique L’intensité du courant peut être comparée au débit d’eau du circuit hydraulique. En électricité, elle correspond à un débit d’électrons. Plus le nombre d’électrons qui circulent est important, plus l’intensité est élevée. La section des conducteurs devra être adaptée à l’intensité du courant.

Les différentes formes de signaux Les piles et accumulateurs génèrent un courant dit « continu », le réseau d’énergie électrique français distribue du courant dit « alternatif ».

Les différentes formes de signaux Le courant distribué par EDF est un courant alternatif variable sinusoïdal.

Quelques lois électriques fondamentales La loi des nœuds : Un nœud est un point du circuit où aboutissent plusieurs conducteurs. La somme des courants arrivant à un nœud est égale à la somme des courants qui en partent : I = I1 + I2 + I3

Quelques lois électriques fondamentales La loi des branches : La loi des mailles : Dans un circuit fermé (maille), la somme des tensions lues en tournant dans le même sens est toujours nulle: U1 - U2 - U3 + U4 = 0

Notion de résistance La résistance d’un conducteur : R = . L / S Avec :  la résistivité du métal employé en .mm²/m  = 22, .mm²/m pour le cuivre L la longueur du conducteur en m, S sa section en mm² et R sa résistance en . La résistance se mesure à l’aide d’un ohmmètre. La résistance limite le passage du courant électrique. Plus la résistance d’un élément électrique est élevée moins il y a de courant qui le traverse. Un isolant à une valeur de résistance presque infinie (ex: plastiques, verre, air, …). Un conducteur à une valeur de résistance presque nulle (ex : métaux, eau, …) car il doit conduire le courant sans s’y opposer.

Quelques lois électriques fondamentales P = U. I = U 2 / R = R. I 2 La puissance électrique d’un récepteur : La loi d’ohm au bornes d’une résistance : U = R. IR I U