Rappel
d’électricité
I.
CIRCUIT ELECTRIQUE EN
COURANT CONTINU
Tension électrique :
La tension électrique est une grandeur que l’on
mesure à l’aide d’un voltmètre
branché
en dérivation : elle s’exprime en volt (V). La tension électrique
existant
entre deux points A et B est notée UAB
VA :
potentiel électrique du point A en volts (V)
UAB = VA - VB
avec VB : potentiel électrique
du point B en volts (V)
UAB :
tension électrique entre les points A et B en volts (V)
Remarque :
La tension électrique est une grandeur algébrique UAB = VA
- VB = -( VB - VA)
= - UBA
Intensité du courant
électrique :
L’intensité du courant électrique se mesure à
l’aide d’un ampèremètre branché
en série :
elle s’exprime en ampère (A). Le sens conventionnel du courant est
celui du parcours du
circuit, à l’extérieur du générateur, de la borne positive
à la borne négative.
II.
ENERGIE ELECTRIQUE RECUE
PAR UN RECEPTEUR :
1. récepteur
électrique
Un récepteur
est un appareil qui convertit l’énergie électrique qu’il reçoit en une autre
forme d’énergie.
Un récepteur
est dit passif si toute l’énergie qu’il reçoit est convertie en énergie
thermique. (conducteur ohmique) ;
Un récepteur
est dit actif s’il convertit une partie de l’énergie électrique qu’il reçoit en
une autre forme d’énergie que l’énergie thermique (électrolyseur et moteur)
2. Energie électrique reçue :
W : énergie reçue par le récepteur (J)
UAB
: tension entre A et B (V)
We = UAB.I. Dt avec I :
intensité du courant traversant le récepteur (A)
Dt :
durée d’utilisation du récepteur (s)
Remarque : En convention
récepteur le courant « descend » les potentiels. Si I entre par le
point A alors VA › VB
donc UAB › 0
3. Puissance
électrique reçue :
La puissance électrique d’un appareil permet d’évaluer la rapidité avec laquelle s’effectue le transfert d’énergie électrique.
Pe :
puissance reçue par le récepteur (Watt)
Pe
= We/Dt = UAB.I avec We :
énergie reçue par le récepteur (J)
Dt :
durée d’utilisation du récepteur (s)
III.
L’EFFET JOULE :
1. Définition
:
L’effet joule est l’effet thermique associé au
passage du courant dans un conducteur. Il se manifeste sous deux formes :
transfert sous forme thermique et par rayonnement.
2. Les
conducteurs ohmiques :
R :
résistance du conducteur ohmique en ohms (W)
UAB = R.I avec I : intensité du courant qui le traverse (A)
UAB :
tension électrique à ses bornes (V)
Un conducteur ohmique est un récepteur passif, toute
l’énergie électrique qu’il reçoit est transformée en énergie thermique par
effet Joule, noté QJ.
IV.
BILAN ENERGETIQUE D’UN
GENERATEUR :
1. Définition
Un générateur est un dispositif transformant de l’énergie mécanique(génératrice), chimique (pile) ou autre
(rayonnement : photopile) en énergie électrique fournie à un circuit
électrique. Une partie de cette énergie électrique est dissipée par effet
joule.
P
N
Par
convention :
UPN
2. Générateurs
électrochimiques :
r : résistance interne du
générateur en ohms (W)
UPN = E - r.I avec I :
intensité du courant qui le traverse (A)
UAB :
tension électrique à ses bornes (V)
E :
force électromotrice du générateur (V)
3. Bilan de puissance et bilan
énergétique :
Pt = Pe
+ PJ
Pt : puissa nce électrique
totale fournie par le
générateur
Pe : puissance électrique disponible
aux bornes du
générateur
Pj : puissance dissipée par
effet joule dans le
générateur
Remarque : si la
résistance interne du générateur est négligeable alors UPN = E. Le
générateur est alors appelé « générateur idéal de tension », car il
n’y a pas d’énergie dissipée par effet joule