Courants et tensions

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Courants et tensions. Courant électrique. Potentiel – tensions. Dipôles. Puissance et énergie électrique. Courant électrique. Nature du courant. Intensité du courant. Représentation de l’intensité. Mesure de l’intensité. Loi des nœuds. Nature du courant. - PowerPoint PPT Presentation

Text of Courants et tensions

  • Courants et tensions.Courant lectrique.Potentiel tensions.Diples.Puissance et nergie lectrique.

    Lois gnrales de l'lectricit en courant continu.

  • Courant lectrique.Nature du courant.Intensit du courant.Reprsentation de lintensit.Mesure de lintensit.Loi des nuds.

    Lois gnrales de l'lectricit en courant continu.

  • Nature du courant.Le courant lectrique est un dplacement de charges lectriques dans la matire.Ions, lectrons.

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  • Circulation des lectrons.Les lectrons chargs ngativement circulent : de la borne vers la borne + du gnrateur.

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  • Courant lectriqueLe sens de circulation conventionnel du courant lectrique est de la borne + vers la borne - du gnrateur.

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  • Quantit dlectricitLunit de charge lectrique est le COULOMB (C).La charge dun lectron est de : - 1,6 x 10-l 9 C.

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  • INTENSIT DU COURANT.Lintensit du courant est le quotient de la quantit dlectricit Q par la dure t de passage du courant.

    I en ampres.Q en coulombs.t en secondes.

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  • Lunit dintensit est IAMPRE (A).Multiples :Le Kilo ampre : 1kA = 103 A.Sous-multiples:Le milliampre: l mA = 10-3 A.Le microampre: 1A = 10-6 A.Le nanoampre: 1nA = 10-9 A.

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  • Reprsentation dun mme courant lectriqueDeux manires de reprsenter un courant de 3 mA circulant de A vers B.

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  • Reprsentation de lintensit.Le courant lectrique est reprsent sur les schmas par une flche qui nindique pas forcment son sens rel.Lintensit du courant est une grandeur algbrique; sa valeur est: - positive lorsque le courant circule dans le sens de la flche. - ngative dans le cas contraire.

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  • Utilisation de lampremtre.Lintensit se mesure avec un ampremtre plac en srie dans le circuit.Symbole de lampremtre. A

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  • Dfinition dun nud et analyse.Un nud est un point de circuit ou aboutissent plusieurs conducteurs.La somme des courants arrivant un nud est gale la somme des courants qui en partent.

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  • Rcapitulons.Le circuit tudi comporte deux nuds: N1 et N2.I est le courant principal, I1, I2 et I3 sont les courants drivs.Les intensits des courants vrifient la relation: I = I1 + I2 +I3 .

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  • Loi des Nuds.Plus gnralement, la somme des courants arrivant un nud est gale la somme des courants qui en partent.

    Exemple de Nud

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  • Lois gnrales de l'lectricit en courant continu.

  • Potentiels - Tensions.Diffrence de potentiel.Reprsentation de la tension.Potentiel de rfrence.Mesure des tensions.Loi des mailles.Ordres de grandeur des tensions.

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  • Diffrence de potentiel.Le potentiel dun point caractrise son niveau lectrique il sexprime en VOLTS (V).La circulation du courant lectrique entre deux points dun circuit est due une diffrence de potentiel entre ces deux points.La diffrence de potentiel est aussi appele tension elle sexprime en VOLTS (V).

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  • Reprsentation de la tension.La tension entre deux points A et B est note UAB.UA est le potentiel du point A, UB celui du point B.UAB = UA UB.UA en volts; UB en volts; UAB en volts.

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  • U -> Grandeur Algbrique.La tension est une grandeur algbrique reprsente par une flche.UAB = - UBA

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  • Potentiel de rfrence.Le potentiel dun point nest pas mesurable, cest un nombre qui dpend du point choisi comme potentiel zro ou potentiel de rfrence.

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  • Potentiel en diffrents points.Les tensions aux bornes des piles sont toujours les mmes.Par contre, les potentiels souligns dpendent du point de rfrence.

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  • Exemple :Dans la figure ci-contre:UAB = UA - UB.UAM = UA - UM.UBM = UB - UM.

    Calculez les potentiels.5V-2V

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  • MESURE DES TENSIONSLa tension se mesure avec un VOLTMTRE.Le voltmtre se monte en drivation sur le circuit.Placer un voltmtre mesurant UAB .

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  • LOI DES MAILLES.Un circuit ferm est une maille.Dans le montage, on peut dfinir 3 mailles : ABE; BCDE; ABCDE.La somme algbrique des tensions rencontres en parcourant une maille est nulle.

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  • tude de la maille ABEA.

    UAB+UBE+UEA = 0 V

    Une des tension de cette maille peut scrire :UAE =UAB+UBE

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  • Lois gnrales de l'lectricit en courant continu.

  • Diples.Dfinition.Caractristiques dun diple.

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  • Dfinition dun diple.Un diple est une portion de circuit comprise entre deux bornes (ples).RsistanceLampeGnrateur

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  • Caractristique dun diple.Diple passif.Diple actif.Diple linaire.Diple non-linaire.Diple symtrique (non polaris).Diple polaris.UII (A)U(V)

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  • Lois gnrales de l'lectricit en courant continu.

  • Puissance.Dfinition.Mesure de Puissance.

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  • Dfinition de la Puissance.La puissance lectrique mise en jeu entre deux points dun circuit est gale au produit de la tension entre ces deux points par lintensit du courant qui le traverse. P en Watts.U en Volts.I en Ampres.

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  • Lunit de puissance est le Watt.Le diple gnrateur fournit de la puissance au circuit.Le diple rcepteur absorbe de la puissance.

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  • Mesure de la puissance.

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  • nergie lectrique.Dfinition.Rendement.

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  • Dfinition de lnergie absorbe.Lnergie lectrique absorbe par un circuit est gale au produit de la puissance consomme par le temps de fonctionnement.

    W en joulesP en wattst en secondes

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  • Unit dnergieLunit dnergie W est le Joule (J).Une autre unit dnergie utilise en lectricit, est le watt-heure (Wh) et son multiple le kilowatt-heure (kWh).1 Wh = 3600 J.1 kWh = 3,6 x 106J.

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  • Exercice.Un radiateur lectrique dont la puissance absorbe est de 1500 W a fonctionn 3 h. Calculer lnergie absorbe en : Wh , en kWh ,et en Joules .

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  • RENDEMENTUn rcepteur lectrique ou machine, absorbe de lnergie lectrique et la restitue sous dautres formes.Ainsi un moteur lectrique transforme lnergie lectrique quil absorbe en nergie mcanique. La transformation dnergie saccompagne toujours dun dgagement de chaleur, cest de lnergie perdue.

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  • Bilan nergtique.Lors de la transformation, lnergie est conserve: nergie absorbe = nergie utile + Chaleur soit : Wa = Wu + pertes

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  • Rendement dun rcepteur.Le rendement dun rcepteur est gal :Au rapport entre la quantit dnergie utile quil produit et la quantit dnergie quil absorbe.Au rapport entre la puissance utile et la puissance absorbe.Wu nergie utile.Wa nergie absorbe.Pu puissance utile.Pa puissance absorbe.

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  • EXEMPLESLe gnrateur dune centrale lectrique de puissance utile 125 MW absorbe une puissance mcanique de 130 MW. 11-Calculer son rendement. 12-Quelle est lnergie dissipe (perdue) en chaleur en une journe (24h) ?Quel est le rendement dun radiateur lectrique ?

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    . Le rendement du gnrateur vaut Pu/Pa = 130/125 = 0.96 soit 96%. En une journe de fonctionnement, soit 24 h, lnergie dissipe en chaleur est gale : W = Pt avec P = Pa - Pu = 5 MW soit W = 5x24 = 120 MWh = 4,32 x 1011 J. Le rendement est un nombre sans unit, toujours infrieur ou gal un. Il peut tre exprim par un pourcentage.. Le rendement dun radiateur lectrique, qui transforme en chaleur toute lnergie quil absorbe est gal lunit soit 100 %.