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Quizz
Bonjour a tous j'ai un petit quizz a faire mais je n'arrive a faire la fin:
Une ville moyenne peut avoir besoin d'une puissance d'environ 10mW ; 10W ; 10kW ; 10 MW.
Si cette quantité devait être transportée sous une tension modeste U = 100 V, le courant I = P/U devrait être énorme : I = 100 000 A ; I = 100A ; I = 1mA ; I = 10A.
Mais l'effet Joule dans un conducteur de résistance R est PJ = R2.I2 ; R2.I ; R.I2 ; R/I2
Une ligne formée de deux câbles de cuivre de 1 cm de diamètre a une résistance R égale à :
R = 0 Ω/km ; R = 400 Ω/km ; R = 0,4 Ω/km ; R = 4 kΩ/km
Avec un courant de 105 A, la perte de puissance par effet Joule serait d'environ
4.106 kW ; 4 kW ; 4 W ; 40 mW par km.
Salut,
Je te rappelle les relations suivantes :
Loi d'Ohm (convention récepteur) :
Définition de la puissance (convention récepteur) :
Définition de la résistance :
Résistance équivalente pour deux résistors en parallèle :
résistivité
L longueur
S section
Avec cela, tu as tous les éléments pour pouvoir faire les dernières applications numériques
Une ville moyenne peut avoir besoin d'une puissance d'environ 10mW ; 10W ; 10kW ; 10 MW.
Un rien de réflexion : un lave-linge consomme environ 3 kW, et 2 kW pour l'allumage simultané de 2 plaques de cuisson.
Donc, une ménagère qui prépare un repas alors que son lave-linge fonctionne provoquerait une consommation d'environ 5 kW... sans compter l'éclairage éventuel, le fonctionnement d'autres appareils tels que le chauffage, télévision ...
Bref, une consommation de 10 kW n'est pas rare pour une seule habitation.
Alors pour une ville moyenne ... la réponse est évidente, c'est 10 MW.
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Si cette quantité devait être transportée sous une tension modeste U = 100 V, le courant I = P/U devrait être énorme :
Tu connais P d'après la question 1: P = 10 MW = 10^7 W et on te donne U = 100 V (on croirait être au Japon ou au USA), et donc tu peux calculer I ...
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Mais l'effet Joule dans un conducteur de résistance R est PJ = ...
Cà on ne peut pas l'oublier ... C'est PJ = R.I²
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Une ligne formée de deux câbles de cuivre de 1 cm de diamètre a une résistance R égale à : ...
Soit on te fournit ce qu'il faut pour la calculer, soit tu es sensé le savoir (cela dépend du prof ou du type d'étude).
Ne pas oublier qu'une ligne comporte deux fils et que donc 1 ligne de 1 km comprend 2 km de fils.
Personnellement, sans calcul je retiens que 1 fil de cuivre de 1 m et de section 1mm² à une résistance d'environ 17 milli ohm (environ) ...
Et donc comme ici la section est S = Pi.10²/4 = 79 mm² et la longueur de fil = 2000 m --> R = 17.10^-3 *2000/79 = 0,43 ohm.
La réponse à cocher est 0,4 ohm/km
Toute autre approche (en utilisant la résistivité du cuivre (donnée ou sensée être connue) et R = Rho.L/S est évidemment aussi bonne).
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Avec un courant de 105 A, la perte de puissance par effet Joule serait d'environ ...
On connait : R = 0,4 ohm/km (par la question précédente) et on connait I = 105 A
PJ(par km) = 0,4 * 105² W/km
PJ(par km) = 4410 W/km
Et donc il faut cocher 4 kW/km
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Maintenant, le but est d'être capable de refaire ce type de raisonnement par toi même.
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