Courants et tensions.

1
Courants et tensions.

• Courant électrique.
• Potentiel tensions.
• Dipôles.
• Puissance et énergie électrique.

2
Courant électrique.

• Nature du courant.
• Intensité du courant.
• Représentation de lintensité.
• Mesure de lintensité.
• Loi des nœuds.

3
Nature du courant.

• Le courant électrique est un déplacement de
  charges électriques dans la matière.
• Ions, électrons.

4
Circulation des électrons.

• Les électrons chargés négativement circulent
  de la borne vers la borne du générateur.

5
Courant électrique

• Le sens de circulation conventionnel du courant
  électrique est de la borne vers la borne - du
  générateur.

6
Quantité délectricité

• Lunité de charge électrique est le COULOMB (C).
• La charge dun électron est de - 1,6 x 10-l 9
  C.

7
INTENSITÉ DU COURANT.

• Lintensité du courant est le quotient de la
  quantité délectricité Q par la durée t de
  passage du courant.

• I en ampères.
• Q en coulombs.
• t en secondes.

8
Lunité dintensité est IAMPÈRE (A).

• Multiples
• Le Kilo ampère 1kA 103 A.
• Sous-multiples 
• Le milliampère  l mA 10-3 A.
• Le microampère  1?A 10-6 A.
• Le nanoampère  1nA 10-9 A.

9
Représentation dun même courant électrique

• Deux manières de représenter un courant de 3 mA
  circulant de A vers B.

10
Représentation de lintensité.

• Le courant électrique est représenté sur les
  schémas par une flèche qui nindique pas
  forcément son sens réel.
• Lintensité du courant est une grandeur
  algébrique  sa valeur est - positive lorsque
  le courant circule dans le sens de la flèche.-
  négative dans le cas contraire.

11
Utilisation de lampèremètre.

• Lintensité se mesure avec un ampèremètre placé
  en série dans le circuit.
• Symbole de lampèremètre.

A
12
Définition dun nœud et analyse.

• Un nœud est un point de circuit ou aboutissent
  plusieurs conducteurs.
• La somme des courants arrivant à un nœud est
  égale à la somme des courants qui en partent.

13
Récapitulons.

• Le circuit étudié comporte deux nœuds  N1 et N2.
• I est le courant principal, I1, I2 et I3 sont les
  courants dérivés.
• Les intensités des courants vérifient la
  relation  I I1 I2 I3 .

14
Loi des Nœuds.

• Plus généralement, la somme des courants arrivant
  à un nœud est égale à la somme des courants qui
  en partent.

• Exemple de Nœud

15
(No Transcript)
16
Potentiels - Tensions.

• Différence de potentiel.
• Représentation de la tension.
• Potentiel de référence.
• Mesure des tensions.
• Loi des mailles.
• Ordres de grandeur des tensions.

17
Différence de potentiel.

• Le potentiel dun point caractérise son niveau
  électrique il sexprime en VOLTS (V).
• La circulation du courant électrique entre deux
  points dun circuit est due à une différence de
  potentiel entre ces deux points.
• La différence de potentiel est aussi appelée
  tension elle sexprime en VOLTS (V).

18
Représentation de la tension.

• La tension entre deux points A et B est notée
  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.

19
U -gt Grandeur Algébrique.

• La tension est une grandeur algébrique
  représentée par une flèche.

UAB - UBA
20
Potentiel de référence.

• Le potentiel dun point nest pas mesurable,
  cest un nombre qui dépend du point choisi comme
  potentiel zéro ou potentiel de référence.

21
Potentiel en différents points.

• Les tensions aux bornes des piles sont toujours
  les mêmes.
• Par contre, les potentiels soulignés dépendent du
  point de référence.

22
Exemple

• Dans la figure ci-contre 
• UAB UA - UB.
• UAM UA - UM.
• UBM UB - UM.
• Calculez les potentiels.

-2V
5V
23
MESURE DES TENSIONS

• La tension se mesure avec un VOLTMÈTRE.
• Le voltmètre se monte en dérivation sur le
  circuit.
• Placer un voltmètre mesurant UAB .

24
LOI DES MAILLES.

• Un circuit fermé est une maille.
• Dans le montage, on peut définir 3 mailles
  ABE BCDE ABCDE.

• La somme algébrique des tensions rencontrées en
  parcourant une maille est nulle.

25
Étude de la maille ABEA.

• UABUBEUEA 0 V
• Une des tension de cette maille peut s écrire
• UAE UABUBE

26
(No Transcript)
27
Dipôles.

• Définition.
• Caractéristiques dun dipôle.

28
Définition dun dipôle.

• Un dipôle est une portion de circuit comprise
  entre deux bornes (pôles).

Résistance
Lampe
Générateur
29
Caractéristique dun dipôle.

• Dipôle passif.
• Dipôle actif.
• Dipôle linéaire.
• Dipôle non-linéaire.
• Dipôle symétrique (non polarisé).
• Dipôle polarisé.

I
U
(V)
U
I (A)
30
(No Transcript)
31
Puissance.

• Définition.
• Mesure de Puissance.

32
Définition de la Puissance.

• La puissance électrique mise en jeu entre deux
  points dun circuit est égale au produit de la
  tension entre ces deux points par lintensité du
  courant qui le traverse.

• P en Watts.
• U en Volts.
• I en Ampères.

33
Lunité de puissance est le Watt.

• Le dipôle générateur fournit de la puissance au
  circuit.

• Le dipôle récepteur absorbe de la puissance.

34
Mesure de la puissance.
35
Énergie électrique.

• Définition.
• Rendement.

36
Définition de lénergie absorbée.

• Lénergie électrique absorbée par un circuit est
  égale au produit de la puissance consommée par le
  temps de fonctionnement.

• W en joules
• P en watts
• t en secondes

37
Unité dénergie

• Lunité dénergie W est le Joule (J).
• Une autre unité dénergie utilisée en
  électricité, est le watt-heure (Wh) et son
  multiple le kilowatt-heure (kWh).
• 1 Wh 3600 J.
• 1 kWh 3,6 x 106J.

38
Exercice.

• Un radiateur électrique dont la puissance
  absorbée est de 1500 W a fonctionné 3 h. Calculer
  lénergie absorbée en
• Wh ,
• en kWh ,
• et en Joules .

39
RENDEMENT

• Un récepteur électrique ou machine, absorbe de
  lénergie électrique et la restitue sous dautres
  formes.
• Ainsi un moteur électrique transforme lénergie
  électrique quil absorbe en énergie mécanique.
• La transformation dénergie saccompagne
  toujours dun dégagement de chaleur, cest de
  lénergie perdue.

40
Bilan énergétique.

• Lors de la transformation, lénergie est
  conservée  Énergie absorbée Énergie utile
  Chaleur soit Wa Wu pertes

41
Rendement dun récepteur.

• Le rendement dun récepteur est égal
• Au rapport entre la quantité dénergie utile
  quil produit et la quantité dénergie quil
  absorbe.
• Au rapport entre la puissance utile et la
  puissance absorbée.

• Wu énergie utile.
• Wa énergie absorbée.
• Pu puissance utile.
• Pa puissance absorbée.

42
EXEMPLES

• Le générateur dune centrale électrique de
  puissance utile 125 MW absorbe une puissance
  mécanique de 130 MW.11-Calculer son
  rendement.12-Quelle est lénergie dissipée
  (perdue) en chaleur en une journée (24h) ?
• Quel est le rendement dun radiateur électrique ?