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Transport électrique

Posté par
omaka008
15-02-14 à 14:33

Bonjour, j'ai une question à vous poser. Je dois répondre à des questions sur le transport de l'électricité mais une me pose problème. La voici :
Appuyez vous sur un calcul littéral pour justifier que les pertes énergétiques liées au transport d'électricité sont moindres lorsqu'on utilise des lignes à haute tension ?

Merci de m'aider.

Posté par
magisterien
re : Transport électrique 15-02-14 à 15:11

Bonjour,


A puissance (ou énergie) transportée fixée, les pertes par effet Joule sont moindres si on transporte cette énergie électrique à haute tension.

P = U*I, mais la puissance dissipée par effet Joule ne dépends que du courant I, Pjoule = R*I*I où R est la résistance du fil.

A P fixée, plus la tension U est élevée, plus le courant I est faible et donc Pjoule.

Posté par
omaka008
re : Transport électrique 16-02-14 à 11:56

D'accord merci ! Ce que je n'ai juste pas très bien compris c'est si P et Pjoule sont différents et si ou i que représente Pjoule ? En effet, P = U*I = R*I*I donc je ne vois pas pourquoi ils seraient différents ?

Merci.

Posté par
magisterien
re : Transport électrique 16-02-14 à 14:33

"En effet, P = U*I = R*I*I" non pas en effet, U n'est pas égale à R*I !

Et Pjoule, c'est la PARTIE de la puissance recue par le fil qui est perdue.

Si tu appliques la loi d'ohm aux bornes d'un conducteur ohmique (en me récitant U=RI) tu appliques la loi d'ohm AUX BORNES d'un conducteur ohmique et U doit être la tension aux bornes de la résistance.

Ici tu as une source d'énergie électrique de tension U qui envoie un courant I en série sur un câble. Après le parcours du câble, qui a une résistance non nulle R, la tension U chute d'une quantité égale R*I liée à la perte d'énergie.


La tension U' "aux bornes" du cable est U' = U - R*I
Pfournie_cable = U*I - R*I*I

Le cable ne restitue pas toute l'énergie électrique, une partie est perdue.

ps: je rappelle juste qu'une tension corresponds à une différence d'énergie entre deux points d'un circuit électrique (par unité de charge, Volt = Joule/Coulomb).




Ce que tu écris voudrait dire que toute la puissance recue par un conducteur ohmique est perdue.. cela ferait un bon radiateur.

Posté par
omaka008
re : Transport électrique 16-02-14 à 15:22

Donc si je comprends bien, la puissance P est fixée mais puisque la tension augmente, l'intensité diminue donc et d'où les pertes car elles ne dépendent que de l'intensité. Mais je ne comprends pas comment tu l'expliques par le calcul car je ne vois pas comment expliquer Pjoule = R*I*I ...

Posté par
omaka008
re : Transport électrique 16-02-14 à 18:41

Ce que j'ai compris c'est que les déperditions sont proportionnelles à la résistance et au carré de l'intensité mais je ne comprend spas comment montrer qu'avec un voltage plus élevé cela augmente???

Posté par
magisterien
re : Transport électrique 16-02-14 à 19:24

Ok j'essaye différemment.

Fais un dessin:

Dessine un circuit fermé composé d'un générateur et d'une résistance pour représenter la résistance du fil du circuit.

Soit E la tension totale c'est-à-dire la différence de potentielle disponible à ta prise électrique, T la tension aux bornes du générateur EDF et U la tension aux bornes d'une résistance qui symbolise celle du câble.

E = T+U

Les électrons mis en mouvement par le générateur représentent un courant I qui traverse le circuit en série et donc la résistance R.
La tension aux bornes de la résistance d'après la loi d'ohm vaut en magnitude R*I mais U = -R*I (on est en convention récepteur !!)

E = T + U = T-R*I
La puissance totale disponible à ta prise vaut E*I = T*I - R*I*I.
La puissance chez toi est inférieure à la puissance fournie par le générateur T*I à cause d'une quantité perdue R*I*I.

Soit P la puissance constante pouvant être produite par EDF, alors en prenant T élevée, le courant I parcourant le circuit sera faible et égale à P/T.

E*I = P - R*P*P/(T*T), plus T est grande plus la puissance effective disponible après transport sur le fil (E*I) est grande !

Dans le cas d'un générateur idéal de tension (sans perte) E = U. La résistance induit une chute de tension.

Posté par
omaka008
re : Transport électrique 16-02-14 à 20:15

Je vois ce que tu veux dire mais comment le dire en calcul littéral simple ? (Désolé de t'embêter)

Posté par
omaka008
re : Transport électrique 19-02-14 à 20:19

Donc si je dis qu'on a P = U*I puissance utile de l'électricité, et que P étant fixée, plus U augmente, plus I sera faible et donc dans Pjoule = R*I*I on a I plus faible donc moins de pertes ? Ça marche ?

S'il vous plaît merci de répondre.



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