23/10/ LES GRANDEURS ELECTRIQUES LA TENSION ou différence de potentiel (d.d.p) Symbole U Unité de mesure le VOLT (V) Multiple le kilo-volt KV 1000.

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2 2 LES GRANDEURS ELECTRIQUES LA TENSION ou différence de potentiel (d.d.p) Symbole U Unité de mesure le VOLT (V) Multiple le kilo-volt KV 1000 V Sous multiple le millivolt mV 0,001 V Appareil de mesure : le voltmètre (branchement parallèle)

3 23/10/063 LES GRANDEURS ELECTRIQUES L’INTENSITE Symbole I Unité de mesure l’AMPERE (A) Multiple le kilo-ampère KA 1000 A Sous multiple le milliampère mA 0,001 A Appareil de mesure : l’ampèremètre (branchement en série)

4 23/10/064 INTENSITE MAXI L’intensité maximum admise sans échauffement du fil est de 3 A/mm² en permanent. L’intensité maximum admise sans échauffement du fil est de 10 A/mm² en intermittent. Exemple : Quelle est le diamètre d’un câble qui alimente un démarreur consommant 200 Ampères ?

5 23/10/065 INTENSITE MAXI L’intensité maximum admise sans échauffement du fil est de 3 A/mm² en permanent. L’intensité maximum admise sans échauffement du fil est de 10 A/mm² en intermittent. Exemple : Quelle est le diamètre d’un câble qui alimente un démarreur consommant 200 Ampères ? 200 / 10 = 20 mm²  R², R² = 20 / 3,14 = 6,36 = = 2,52 Rayon = 2,52 Diamètre du fil 2,52 x 2 = 5,04 mm

6 23/10/066 LES GRANDEURS ELECTRIQUES LA RESISTANCE Symbole R Unité de mesure l’OHM (  ) Multiple le kilo-ohm K  1000  Sous multiple le milli-ohm m  0,001  Appareil de mesure : l’ohmmètre (branchement en parallèle)

7 23/10/067 LES GRANDEURS ELECTRIQUES LA RESISTANCE 7,3 Ω v Ω I Mesure de la résistance (en parallèle) Multimètre en position Ohmmètre.

8 23/10/068 LES GRANDEURS ELECTRIQUES La loi d’OHM Cette loi démontre la relation entre la tension (U) que l’on applique à un consommateur, l’intensité (I) qui traverse ce consommateur, et la résistance de ce même consommateur. U = R x I Volt Ohm Ampère N.B: Une forte résistance ne laissera passer qu'une petite intensité.

9 23/10/069 LES GRANDEURS ELECTRIQUES Exemple : Quelle est l'intensité maximum que peut consommer un démarreur alimenté en 24 volt avec un fil dont la résistance est de 0,06 Ohm, et quelle sera le diamètre de ce fil ? Sachant que l’intensité maximum admise sans échauffement d'un fil est de 10 A/mm² en intermittent la section du fil sera de 400 / 10 = 40 mm². U = R x I 24 = 0,06 x I I maxi = 400 A Le diamètre sera donc de 40 = 3,14 x d² / 4 d² = 40 x 4 / 3,14 = 50,95² donc d = 50,95 = 7,14 mm

10 23/10/0610 LA RESISTIVITE (Rho) C’est la résistance d’un fil de 1m de long et de 1 mm² de section à 20° (T°du fil). Elle s’exprime en Ohm par millimètre carré et par mètre. Quelques exemples : Platine 0,00985 L’argent 0,015  m  mm² Le cuivre 0,0185 L’or 0,022 L’aluminium 0,0286 L’acier 0,15 Le plomb 0,207 Ex : 1 mètre de fil de plomb de 1 mm² de section aura une résistance de 0,207 

11 23/10/0611 LA RESISTIVITE (Rho) Calcul de la résistance d’une ligne électrique Exemple : Quelle est la résistance d’un fil de cuivre dont la résistivité est  = 0,0185, la longueur de 30 mètres et ayant un diamètre de 1,596 mm. R =  m mm²  x L S S =  D² / 4 soit : (3,14 x1,596 x 1,596) / 4 = 2 mm² R = ( 0,0185 x 30) / 2 = 0,277  Le même fil en plomb aura une résistance de : R = (0,207 x 30) / 2 = 3,1 

12 23/10/0612 LA RESISTIVITE (Rho) Calcul de la résistance d’une ligne électrique De quel métal est constitué un fil qui a une résistance de 0,0225 Ohm, un diamètre de 1,954 mm et une longueur de 3,648 m. Section du fil S =  D² / 4 = 3,14 x 1,954 ² / 4 = 3 mm² R =  x L / S d'où  = S  x R / L  = 3 x 0,0225 / 3,648 = 0,0675 / 3,648 = 0,0185  /m/mm² Le fil est du cuivre dont la résistivité est de 0,0185

13 23/10/0613 LES GRANDEURS ELECTRIQUES LA PUISSANCE Symbole P Unité de mesure le WATT (W) Multiple le kilowatt K W 1000 W Sous multiple le milliwatt m W 0,001 W

14 23/10/0614 LES GRANDEURS ELECTRIQUES Récapitulatif : P = U I U = R I R =  L / S Ex: Quelle est la section (surface de la coupe) d'un fil de cuivre qui alimente un moteur de 500 w sous 24 v et de 124,58 m de longueur ? P = R I I soit P = R I² d'où R = P / I² donc P / I² =  L / S P S =  L I² d'où S =  L I² / P dont tous les éléments sont connu sauf I et comme I = P / U soit 500 / 24 = 20,83 A S =  L I² / P = 0,0185 x 124,58 x 20,83² / 500 = 1000 / 500 = 2 mm²

15 23/10/0615 Constitution d’un élément de batterie ( 2 volts ) Plaque négative Plaque positive Séparateur ( f.e.m. 2,2 volts tension à vide )

16 23/10/0616 L’électro-aimant S N Lorsque le champ magnétique de l’aimant traverse le bobinage, il produit un courant. Volt Plus il le traverse vite, plus le courant est important Inversement S N + - Lorsqu’un courant traverse le bobinage, il crée un champ magnétique dans le noyau de fer doux.

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18 23/10/0618 Aimant Répulsion Nord Sud Nord Sud Rotation Principe de la boussole : Lorsque les champs magnétiques de deux aimants interagissent, ils donnent des forces de répulsion ou d'attraction. Ils s'immobilisent dans une position stable où les pôles en vis-à-vis sont de signe opposé après avoir effectué une rotation. Au maximum ½ tour. Axe Principe du moteur à courant continu et aimant permanent

19 23/10/0619 Aimant Nord Sud Nord Sud Rotation Principe de la boussole : Lorsque les champs magnétiques de deux aimants interagissent, ils donnent des forces de répulsion ou d'attraction. Ils s'immobilisent dans une position stable où les pôles en vis-à-vis sont de signe opposé après avoir effectué une rotation. Au maximum ½ tour. Axe Attraction

20 23/10/0620 Aimant Répulsion Nord Sud Nord Sud Rotation De même si on remplace l'aimant mobile par un électro-aimant, le phénomène est identique. Dès qu'un courant électrique le parcourt il pivote d'un demi tour puis s'immobilise. Au maximum ½ tour.

21 23/10/0621 Si l'alimentation est effectué par un collecteur, à chaque ½ tour le courant s'inverse dans l'électro-aimant, de tel sorte que les phénomènes d'attraction et de répulsion s'inversent et entretiennent la rotation. Attraction Charbon (balais) Collecteur Rotation

22 23/10/0622 Rotation Lorsque la position d'équilibre est atteinte, l'électro- aimant n'est plus alimenté. Il poursuit sa rotation par inertie.

23 23/10/0623 Il suffit de disposer de trois électro aimant pour supprimer le point mort, et éviter l'interruption de l'alimentation électrique. C'est la configuration de tous les petits moteurs électriques. Electro- aimants

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27 23/10/0627 Les ampoules des "longue portée" sont des 24 volts / 75 watts. 1/ Calculez la valeur de l'intensité du relais, sachant que seules les relais disponible sont des 5, 10, 15 et 20 ampères. 2/ La résistance en ligne maxi admise étant de 0,05  quel sera le diamètre du fil de cuivre utilisé (résistivité 0,0185), sachant qu'il mesure 3 mètres de long.

28 23/10/0628 Les 2 ampoules des "longue portée" sont des 24 volts – 75 watts. 1/ Calculez la valeur de l'intensité du relais, sachant que seules les valeurs 5, 10, 15 et 20 ampères sont disponible. 2/ La résistance en ligne maxi admise étant de 0,05  quel sera le diamètre du fil de cuivre utilisé (résistivité 0,0185), sachant qu'il mesure 3 mètres de long. 1/ P = U x I d'où I = U / P I = 75 / 24 = 3,125 Ampères et pour 2 lampes = 6,25 A Soit un relais de 10 A

29 23/10/0629 2/ Résistance du fil = résistivité x longueur / section soit: 0,05 = 0,0185 x 3 / section section x 0,05 = 0,0185 x 3 section = 0,0555 / 0,05 = 1,11 mm² section =  D² / 4 1,11 x 4 =  D² D² = 4,44 / 3,14 = 1,41 D = 1,41 = 1,18 mm Les ampoules des "longue portée" sont des 24 volts – 75 watts. 1/ Calculez la valeur de l'intensité du relais, sachant que seules les valeurs 5, 10, 15 et 20 ampères sont disponible. 2/ La résistance en ligne maxi admise étant de 0,05  quel sera le diamètre du fil de cuivre utilisé (résistivité 0,0185), sachant qu'il mesure 3 mètres de long. 1/ P = U x I d'où I = U / P I = 75 / 24 = 3,125 Ampères et pour 2 lampes = 6,25 A Soit un relais de 10 A

30 23/10/0630 GrandeursUnités Formules nom symbole nom Différence de potentiel Tension Force électromotrice Intensité Résistance Résistivité Puissance d.d.p U f.é.m. IRIR P ampère ohm ohm-mètre volt watt V A  .m W Loi d’Ohm U = R x I V  A P = U x I W V A symbole

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