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À retenir :
L’électricité est un déplacement (= un courant) de charges électriques dans un matériau conducteur (= matériau qui possède des charges libres).
Qu’est-ce que l’électricité ?|Un déplacement de charge électrique (électrons, ions, …
Un circuit électrique simple est constitué d’un ensemble de dipôles électriques (= composants électriques possédants 2 bornes) reliés par des fils conducteurs.
2 types de dipôles :
Les circuits électriques sont schématisés à l’aide de symboles :
| générateur | pile | moteur | lampe | DEL | résistance | interrupteur ouvert/fermé |
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Exemple de circuit électrique simple :
L’intensité du courant électrique correspond au débit de charges électriques. Plus il y a de charges qui circulent et plus le courant électrique est fort.
Différence d’état (ou potentiel) électrique. Elle crée la force qui pousse ou freine les charges.
Qu’est-ce que l’intensité ?|Un débit de charges électriques
Qu’est-ce que la tension ?|Un différence d’état qui crée la force mettant en mouvement les charges électriques
Qu’est-ce que la puissance ?|C’est le débit d’énergie (fournie ou reçue)
formule de la puissance électrique|P = U × I
formule de l’énergie électrique|\(E = P ×
Δt\)<br>\(E = U
× I × Δt\)
Seulement dans les conducteurs ohmiques (trucs simple, un fil, une résistance, … Ça ne marche pas dans un moteur ou un transformateur (dès qu’il y a des bobines, ou des condensateurs)
loi d’Ohm|\(I = \frac{U}{R}\)
\(R = 150\text{ Ω}\)
Que vaut \(U_{AB}\) si \(I = 0,40\text{ A}\) ?
\(U_{AB} = R ×
I\)
\(U_{AB} = 150 × 0,
40\)
\(U_{AB} = 60
V\)
Que vaut I si \(U_{AB} = 45\text{
V}\) ?
\(U_{AB} = R ×
I\)
donc,
\(I =
\frac{U_{AB}}{R}\)
\(I = \frac{45}{150} =
0,30\text{ A}\)
Pour mettre en mouvement des charges électriques dans un matériau conducteur il faut un générateur. Un générateur est un convertisseur d’énergie qui fournit l’énergie nécessaire à la mise en mouvement des charges électriques. Il existe 3 grandes catégories de générateurs :
objet des 3 prochains chapitres
On peut représente une conversion par un diagramme d’énergie. On utilise :
Note : L’énergie perdue est dissipée sous forme d’énergie thermique.
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La performance d’un convertisseur d’énergie se mesure à l’aide du rendement qui indique la proportion d’énergie convertie sous la forme utile pour l’utilisateur :
\(\text{Rendement : }η = \frac{E_{utile}}{E_{reçue}}=\frac{P_{utile}}{P_{reçue}}\)
Le rendement est un nombre sans unité compris entre 0 et 1.
On peut exprimer le rendement en pourcentage en multipliant ce nombre par 100.
Exemple : \(η = 0,80 = 80\text{ %}\)
formule du rendement|\(\eta = \frac{\text{Énergie
utile}}{\text{Énergie dépensée}}\)
ou
\(\frac{\text{Puissance utile}}{\text{Puissance
dépensée}}\)
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