Module 2: L ’ÉLECTRICITÉ

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1 Module 2: L ’ÉLECTRICITÉ
2. Le magnétisme 3. Les circuits électriques 4. L ’énergie dans les circuits électriques 5. La conservation de l ’énergie 6. L ’énergie et ses transformations 7. Le Québec et l ’électricité

2 Les matériaux magnétiques SONT des aimants.
31/03/2017 Le magnétisme Les matériaux Les matériaux magnétiques SONT des aimants. magnétiques attiré/repoussé par un aimant attiré par un objet en fer ferromagnétiques attiré par un aimant non-magnétiques sans effet sur un aimant sans effet sur un objet en fer

3 Le magnétisme (résumé)
Subs. ferromagnétique Aimants Subs. magnétique ? attraction Aimants Subs. magnétique attraction répulsion Subs. ferromagnétique attraction aucun effet

4 Les formes d ’un champ magnétique
d ’un aimant droit N S

5 Les formes d ’un champ magnétique
d ’un aimant en forme de U N S

6 Le champ magnétique naturel
d’une boussole N S attraction attraction attraction attraction attraction attraction attraction SUITE ….

7 Le champ magnétique naturel
d’une boussole L ’aiguille d ’une boussole (la pointe NORD) pointe TOUJOURS vers un sud… magnétique

8 Le champ magnétique naturel
de la terre Sud magnétique Nord géographique Nord Sud Nord magnétique Sud géographique

9 La loi des pôles les pôles semblables Nord Sud répulsion répulsion

10 La loi des pôles les pôles contraires Nord Sud attraction attraction

11 Le champ magnétique autour d’un fil droit

12 Le champ magnétique autour d’un fil droit
Dans la loi de la main droite…. le pouce le pouce indique le sens du courant électrique courant électrique les doigts les doigts indiquent le sens du champ magnétique champ magnétique

13 Le champ magnétique autour d’un solénoïde
Sud Nord

14 Le champ magnétique autour d’un solénoïde
Nord Sud

15 Le champ magnétique autour d’un solénoïde
Dans la loi de la main droite…. le pouce le pouce indique le NORD NORD les doigts les doigts indiquent le sens du courant électrique courant électrique

16 Un solénoïde efficace Cobalt Nickel Fer Ampèremètre Intensité

17 Les circuits électriques
31/03/2017 Les circuits électriques Les conducteurs et les isolants La conductibilité des fils conducteurs La mesure de l’intensité La mesure de la tension La conductance La résistance (suite…..) SUITE ….

18 Les circuits électriques(suite…)
La résistance équivalente (circuit série) La résistance équivalente (circuit parallèle) L ’erreur dans la mesure Les lois de Kirchhoff

19 Les conducteurs et les isolants
Les conducteurs électriques sont... solides liquides les métaux les électrolytes les acides les bases les sels

20 La conductibilité des fils conducteurs
Mauvais conducteur==> trop long Mauvais conducteur==> diamètre trop petit Mauvais conducteur==> en nichrome La conductibilité des fils conducteurs BON CONDUCTEUR==> COURT, GROS DIAMÈTRE, EN CUIVRE ET TORSADÉ

21 La mesure de l ’intensité
(Ampères) = A2 A1

22 La mesure de l ’intensité
Dans un circuit, l ’ampèremètre se place en série. (Ampères)

23 La mesure de la tension (volts) V2 V1

24 Dans un circuit, le voltmètre se place en parallèle.
La mesure de la tension (volts) Dans un circuit, le voltmètre se place en parallèle.

25 = 0,5 Siemens La conductance I La conductance se mesure en Siemens G=
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 (A) 5 ampères = 10 volts Intensité 0,5 Siemens Tension (V)

26 = 2 Ohms La résistance U La résistance se mesure en Ohms R= I 10 volts
9 8 7 6 5 4 3 2 1 (V) 10 volts = 2 Ohms 5 ampères Tension Intensité (A)

27 (suite…..) La conductance est l’inverse de la résistance !!!
G=1/R ou G = I/U 2 Siemens = 1/2 Ohm La résistance est l’inverse de la conductance !!! R=1/G ou R =U/I 2 Ohms = 1/2 Siemens

28 La résistance équivalente (circuit série)
RE = R1 + R2 RE = 50   La résistance équivalente d ’un circuit série est toujours plus grande que la plus grande des résistances. RE = 150 

29 La résistance équivalente (circuit parallèle)
La résistance équivalente d ’un circuit parallèle est toujours plus petite que la plus petite des résistances.

30 L ’erreur dans la mesure
L ’erreur absolue L ’erreur absolue correspond à LA MOITIÉ de la plus petite graduation 5volts 2 = 2,5 volts 35  2,5 Volts

31 L ’erreur dans la mesure
L ’erreur relative L ’erreur relative correspond au pourcentage (%) d ’erreur 35  2,5 Volts 2,5 X 100 35 7, … % 35 Volts  7 %

32 L’intensité et la tension dans les circuits séries.
3V 1A 3V 1A 3V 1A Dans un circuit série, l ’intensité (Ampère) est la même partout. 9V 1A Dans un circuit série, la tension totale (Volts) est répartie sur chacun des éléments du circuit.

33 L’intensité et la tension dans les circuits parallèles.
9 V 1 A 9 V Dans un circuit parallèle, l ’intensité totale (Ampère) est répartie sur chacun des éléments du circuit. 1 A 9 V 9 V 3 A Dans un circuit parallèle, la tension (Volts) est la même partout.

34 $$$ Le coût de l ’électricité $$$$
Première lecture: 8203 = kWh X 10 2 8 Suite …. 60 jours plus tard 3 Seconde lecture: 9415 = kWh X 10 4 9 1 5 94150 kWh kWh ========= 12120 kW•h

35 La consommation en kW•h
$$$ Le coût de l ’électricité $$$$ (suite) La consommation en kW•h 12120 kW•h x 0,052 $/kWh Le tarif en vigueur 630,24 $

36 $$$ Le coût de l ’électricité $$$$
(suite) Quel est le coût d ’utilisation d’une ampoule électrique de 100 Watts allumée durant 200 heures ? Non, c'pas cher ! 100 W = 0,1 kW 0.1 kW x 200 heures x 0,05 $/kWh = 0,10 $

37 L ’énergie électrique. L ’énergie électrique se mesure en JOULES.
Ce sont des WATTS x secondes. L ’énergie électrique se calcule avec la formule: E= U x I x t Quelle est l ’énergie électrique dégagée par une prise de courant de 110 V qui débite 15 ampères pendant 5 minutes ? E = U x I x  t U = 110 V I = 15 A  t = 5 min. (300 s) 110 V x 15 A x 300 s = Joules 495 kJoules

38 L ’énergie thermique L ’énergie thermique se mesure en JOULES.
NB:. c ==>correspond à la chaleur massique. C ’est une constante qui est égale à 4,19 J/g°C pour l ’eau. L ’énergie thermique se calcule avec la formule: Q= m x c x t Quelle est l ’énergie thermique absorbée par une bouilloire contenant 2 litres d’eau qui passe de 20°C à 100°C ? m = 2 litres (2000 grammes) c = 4,19 J/g°C  t = 80°C (100-20) Q = m x c x  t 2000 g x 4,19J/g °C x 80°C = Joules 670,4 kJoules

39 L ’énergie et ses transformations
L ’énergie électrique se transforme en…. Énergie thermique … dans … un grille pain Énergie lumineuse … dans … une ampoule électrique Énergie potentielle … dans … un ascenseur Énergie cinétique … dans … un moteur électrique Énergie chimique … dans … une pile rechargeable

40 Le Québec et l’électricité
Centrale au charbon Effet de serre et pluies acides chimique thermique cinétique électrique

41 Le Québec et l’électricité
Centrale hydroélectrique Énergie renouvelable Inondations de terres cultivables potentielle cinétique électrique

42 Le Québec et l’électricité
Technologie très simple à installer et à entretenir Centrale au diesel Effet de serre et pluies acides chimique thermique cinétique électrique

43 Le Québec et l’électricité
Produit BEAUCOUP d’énergie Centrale au nucléaire Produits des déchets radioactifs nucléaire thermique cinétique électrique

44 Le Québec et l’électricité
Energie propre et renouvelable Centrale au éolienne La source d’énergie n’est pas constante Cinétique de l ’air cinétique des hélices électrique

45 31/03/2017 Fin du module 2