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Fiche de physique






I. Différence de potentiel (tension) et intensité

Différence de potentiel

Le potentiel s'exprime en volts V en un point du circuit :
\boxed{U_{AB}= V_{A}-V_{B}}


Intensité du courant

L'intensité du courant qui circule dans un conducteur est égale à la valeur absolue de la charge électrique qui traverse, par unité de temps, une section de ce conducteur :
\boxed{I = \dfrac{|q|}{\Delta t} = \dfrac{n.e}{\Delta t}}

Rappel : e = 1,6.10-19 C.


II. Puissance et énergie électrique

Puissance électrique

La puissance électrique Pe fournie par un dipôle est donnée par : \boxed{Pe=U_{BA}.I } et \boxed{ Pe =U_{PN}.I}.

Énergie électrique

L'énergie électrique fournie par un dipôle pendant une durée \Delta t est \boxed{We = Pe.\Delta t}.
We est en joules (J)
Pe est en watts (W)
\Delta t est en secondes (s).


III. Bilan énergétique

Bilan d'énergie d'un dipôle

Généralités sur les récepteurs-générateurs : image 1


Principe de la conservation de l'énergie ou de la puissance

Le schéma-bilan sur l'énergie ou la puissance d'un dipôle montre que le principe énoncé par Lavoisier est respecté : "Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme".
En effet, même si le père de la chimie moderne énonçait cette phrase pour une transformation chimique, celle-ci reste valable pour une étude énergétique d'un dipôle.

On peut donc définir un récepteur comme étant un convertisseur d'énergie qui consomme de l'énergie électrique We et la transforme en une ou plusieurs autres formes d'énergie (chimique, mécanique, thermique, ...).


Le principe de conservation de l'énergie s'écrit :
\sum Wreçues = \sum Wcedées
En version puissance :
\sum Preçues = \sum Pcedées


IV. Étude de quelques récepteurs

Cette partie n'a pas vocation à être complète. Elle rappelle les notions à connaître, présentes dans la fiche fiches Les récepteurs.

La résistance ou conducteur ohmique

* Connaître le symbole d'une résistance et son unité.
* Connaître la définition de la conductance G (voir la fiche Rappels de chimie).
* Connaître la loi d'Ohm et la caractéristique U = f(I) d'une résistance (ou résistor ou conducteur ohmique).
* Le dipôle est dit passif : sa caractéristique est une droite passant par l'origine.
* Bilan énergétique :
Généralités sur les récepteurs-générateurs : image 2


L'électrolyseur

* Le symbole de l'électrolyseur est Généralités sur les récepteurs-générateurs : image 5
* Connaître la loi d'Ohm généralisée : \boxed{U = E'+r'I}
r' en ohms (\Omega)
E' force contre-électromotrice en volts (V)
I intensité du courant en ampères (A).
* Connaître la caractéristique U = f(I) d'un électrolyseur.
* L'électrolyseur est un dipôle actif : sa caractéristique est une droite ne passant pas par l'origine.
* Bilan énergétique :
Généralités sur les récepteurs-générateurs : image 3


Le moteur électrique

* Le symbole du moteur est Généralités sur les récepteurs-générateurs : image 6
* Loi d'Ohm généralisée et la caractéristique U = f(I) sont les mêmes que celles de l'électrolyseur.

ATTENTION :
  • L'électrolyseur fournit une puissance chimique (E'I), une puissance thermique est dissipée par effet Joule (r'I2).
  • Le moteur fournit une puissance mécanique (E'I), une puissance thermique dissipée par effet Joule (r'I2).

* Bilan énergétique :
Généralités sur les récepteurs-générateurs : image 4



V. Étude du générateur


Voir la fiche fiches Générateurs




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