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