Grandeurs Électriques

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1 Grandeurs Électriques
Précis de Physique Grandeurs Électriques Cliquez sur début Quitter H. R.

2 Electricité Le courant continu Le courant alternatif Retour

3 Le courant continu Suite Précéd. Symbole de la Pile
La dynamo, les piles ou les accumulateurs produisent un courant continu d'électrons (de charge négative) qui vont du pôle (-) vers le pôle (+) ; alors que le sens conventionnel du courant va du pôle (+) au pôle (-). Le courant continu par opposition au courant alternatif, ne change pas de sens, les deux conducteurs gardent la même polarité. Symbole de la Pile Ci contre un schémas d'alimentation des quatre veilleuses d'une voiture. Le courant vient de l'accumulateur de la voiture dont le pôle négatif est branché sur la masse de la voiture ; le pôle positif traverse un fusible, puis un interrupteur avant d'alimenter les quatre ampoules en parallèle. Si le filament d'une ampoule grille, cela n'empêche pas les trois autres ampoules de fonctionner. Sur la page suivante, nous calculerons la valeur du fusible à insérer dans le circuit en fonction de la puissance des ampoules à alimenter. Précéd. Suite

4 Le courant continu La loi d'Ohm P = Puissance en Watt P=UI P=I2R
La batterie, chargée à bloc peut atteindre 13,8 volts de tension, mais nos calculs se feront sur la base de 12 volts. Chaque ampoule a une puissance de 24 Watts, quel doit être le calibre du fusible à installer ; quel est la résistance d'un filament d'une ampoule ?. La loi d'Ohm P = Puissance en Watt P=UI P=I2R P=U2/R I = Intensité en Ampère I=P/U I=U/R I= U/R R=U/I R=P/I2 R = Résistance en Ohm U=P/I U=RI U = Tension en volt Puissance totale installée : 24 W x 4 = 96 Watts I = P / U Intensité du circuit : 96 W / 12 Volts = 8 Ampères R= U / I Résistance d'un filament d'ampoule : ( 2 A par Ampoule) 12 V / 2 A = 6  (Ohms) Précéd. Suite

5 Le courant continu (suite)
La mesure de tension s'effectue toujours en parallèle sur l'élément à mesurer. Une bonne précaution est de régler le calibre du contrôleur sur une échelle bien plus haute que la mesure attendue, puis de baisser l'échelle. La mesure de l'intensité se fait en série, le contrôleur est traversé par l'intensité du circuit. Ce qui nécessite de couper préalablement le circuit à tester. Menu Suite

6 Le courant alternatif Suite Précéd.
Le courant alternatif est produit par un Alternateur ; la polarité s'inverse à chaque tour. La fréquence du courant distribuée par le secteur, correspond à 50 inversions du sens du courant par seconde, soit 50 périodes ou 50 Hertz. Sur les voitures les alternateurs produisent un courant alternatif dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur. Pour être utilisable, ce courant alternatif sera transformé en courant continu par un pont de diodes puis le courant est lissé par un filtre RC (résistance + condensateur), voir schémas ci-contre. Le condensateur est un petit réservoir d'électricité qui va se remplir quant la tension est haute, puis se videra progressivement lors de la baisse de tension et linéarise ainsi le signal en sortie, la résistance a pour rôle de favoriser le remplissage. Précéd. Suite

7 Le courant alternatif (domestique)
Le courant alternatif du secteur a une tension efficace de 220 volts, toutes les formules de la loi d'Ohm sont valables pour les différents calculs comme pour le courant continu. Quelle est l'intensité absorbée par un fer à repasser de 2000 Watts, quelle est la valeur de sa résistance : I = P / U Watts / 220 Volts = 9,09 Ampères R = U / I Volts / 9,09 Ampères = 24 Ohms Quelle est la puissance d'une ampoule qui a une résistance de filament (mesurée avec le contrôleur) de 320 Ω (Ohm) : P = U2 / R Volts au carré = 48400 P = / 320 = 151 Watts Sur la diapositive suivante quelques schémas simples d'installation électrique domestique. Précéd. Suite

8 Le courant alternatif (domestique)
L'installation électrique domestique est basé sur les schémas ci-dessous. A gauche le principe d'une commande d'allumage simple d'une lampe. A droite une commande selon le principe du va et vient. Le nombre de d'ampoules à placer en parallèle dépend du pouvoir de coupure du relais bistable. Suite Précéd.

9 Le courant alternatif Le courant alternatif triphasé distribué dans l'industrie a une tension efficace de 380 volts. La tension entre phases est de 380 V, la tension entre une phase et le neutre elle est de 220 V (ce qui correspond à 380 / 3). Les formules de la loi d'Ohm s'appliquent pour les installations à résistance simple ; pour les moteurs, il faut intégrer dans les formules, la racine de 3 (1,732) et le glissement du moteur, le cosinus phi (Cos φ ~0,89) ex : P = U x I x 3 x Cos φ (pour simplifier : 1,732 x 0,89 = ~1,5) Quelle est l'Intensité absorbée par un moteur de 10 chevaux ? (un cheval = 736 Watts) I = P / (U x 1,5) P= 736 x 10 = 7360 Watts U x 1,5 = 570 I = 7360 / 570 = 12,9 Ampères Quelle est la puissance en kW d'un moteur qui absorbe une Intensité de 22 Ampères ? P = I x U x 1,5 = 22 x 570 = Watts = 12,54 kW Menu

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