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Introduction
Puissance et énergie
Exercices
Pression
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Transformation dénergie
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1
7
4
3
2
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Diagramme général dun transformateur d énergie
Transformateur d énergie
Énergie absorbée Ea
Énergie utile après transformation Eu
Énergie perdue Ep
Ea Eu Ep Eu Ea
?
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Quand il y a plusieurs transformations en cascade
A chaque transformation on perd de lénergie
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Effet Joule
La puissance perdue est Pj RI2
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Puissance
? Pour une centrale hydroélectrique, la puissance
est proportionnelle au débit de leau et à
la hauteur de chute.
? 100L deau avec une hauteur de chute de 20m,
nont pas la même puissance si tout le liquide
passe en 1 heure ou en 1 seconde. La puissance
fait intervenir le temps (débit).
P E / t
P Cte.Q.H
La puissance sexprime en watts (W)
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Énergie.
? Pour une centrale hydroélectrique lénergie
produite est proportionnelle au volume deau
turbiné et à la hauteur de chute.
? 100L deau qui ont une hauteur de chute de
20m, fournissent toujours la même énergie. Pour
lénergie le temps nintervient pas
E cte x V x H
E Lénergie s exprime en joules (J) ou en
watt-heure (Wh)
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Puissance et énergie.
1 kilo (k) 1 000 103 1 méga (M) 1 000 000
106 1 giga (G) 1 000 000 000 109 1 téra (T) 1
000 000 000 000 1012.
Quand le temps est en seconde E est en
Joule heure E est en Watt-heure.
Exercice 1
Exercice 2
Exercice 3
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Puissance et énergie.
? Une automobile électrique du gabarit de la
Renault Clio consomme environ 15 kW.h aux 100 km.
Pour avoir 15 kW.h à sa disposition il faut lui
fournir 20 kW.h d électricité
? Lénergie produite par une centrale
Hydroélectrique est en moyenne E 1,9 x V x H
Avec E en W.h V volume en m3
H hauteur de chute en m
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1- Calculer le rendement du véhicule
2- Calculer le volume deau nécessaire pour
produire 1kWh dans une centrale hydroélectrique
dont la hauteur de chute est de 500 m.
3- Calculer le volume deau nécessaire pour
parcourir 100 km.
4- La centrale de Bussy a un débit de 9m3/s et
une hauteur de chute de 56,6m. Calculer la durée
de turbinage de la centrale qui permettra à
cette voiture de parcourir 100 km.
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Pourquoi utilise-t-on deux fois le
transformateur?
A chaque fois on perd une partie utile de
lénergie électrique.
Si par exemple 200 000W sont fournis à un réseau
électrique possédant une résistance de 10W, on
peut utiliser une ligne de 200 000 V comme une
ligne de 2000V pour le transport.
Le rendement dun transformateur est voisin de
99,5
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1-Calculer dans chaque cas, lintensité du
courant. 2-Calculer dans chaque cas la perte
due à leffet joule. 3-Calculer dans chaque
cas la perte due aux transformateurs 4-Quel
est votre choix de tension pour le transport sur
cette ligne?
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Puissance et énergie.
E Cte . V . H / 3600
PCte.Q.H
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1-Déterminer en utilisant la centrale de Banca,
la valeur de la constante (Cte) dans
P 2-Appliquer cette formule pour les autres
centrales. Selon vous, doù viennent les
légères différences ? 3-Déterminer pour la
centrale de Banca la durée de turbinage sur une
année. 4-En déduire le volume total turbiné sur
une année. 5- Calculer combien de kilomètres
pourra faire une Clio électrique avec 1 heure
de turbinage. Sa consommation moyenne est de
20 kWh aux 100 km
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Pression
Quand on met de leau sous pression en A, leau
remonte le long des tubes B et C
Dans ce récipient, on constate que leau est à la
même hauteur dans les tubes B et C.
Poids r.g.H.S P F / S
P r.g.H
La pression au bas de la conduite forcée ne
dépend que de la hauteur d eau.
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Pression
1-Calculer pour la centrale des Forges la
pression au niveau de la turbine. La hauteur
de chute est de 150 m. 2-Calculer la force qui
sexerce sur 1 cm2 de lauget de la turbine.
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Pression
3-Dans quel barrage A ou B la pression est elle
la plus forte au niveau de la turbine?
A
B
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