Thème : l’énergie, conversions et transferts Chapitre n°11 : l’énergie des systèmes électriques

« Classe de première - enseignement de spécialité physique chimie. Thème : l’énergie, conversions et transferts Chapitre n°11 : l’énergie des systèmes électriques L’énergie des systèmes électriques. I.

L’intensité du courant électrique. Dans un circuit électrique, le courant électrique est défini par le mouvement d’ensemble des porteurs de charges électriques (électrons dans les parties métalliques, ions dans les solutions dites électrolytiques). Plus les porteurs de charge sont nombreux à traverser une section de conducteur pendant une durée ∆𝑡 donnée, plus le débit de charges électriques est élevé.

Le courant électrique est alors d’autant plus intense (voir schéma ci-contre). L’intensité du courant électrique correspond à la quantité des charges électriques en rouge ayant traversé la section de conducteur pendant la durée ∆𝑡 = 𝑡 − 𝑡 . L’intensité 𝐼 du courant électrique correspond à un débit de charges électrique dans une portion de circuit.

Cela se traduit par la relation mathématique suivante : 𝐼= 𝑄 ∆𝑡 𝐼 s’exprime en ampère (symbole : 𝐴), 𝑄 représente la charge électrique exprimée en Coulomb (symbole : 𝐶). II.

La source réelle de tension continue. Une source de tension est un dipôle permettant d’alimenter un circuit électrique.

Sa caractéristique, c’est-àdire, la représentation graphique 𝑈 = 𝑓(𝐼), est obtenue avec le montage réalisé lors du TP n°15. Source idéale Source réelle caractéristiques 𝑈 =𝐸−𝑟×𝐼 𝑈=𝐸 Equations 𝑟 est la résistance interne 𝑈 est 𝐸 (f.e.m) sont exprimée en exprimée en Ohm (Symbole : Ω) Volt (𝑉) 𝐼 est l’intensité du courant exprimée en Ampère. Schéma de la source de tension Propriété 𝑈 est indépendant de 𝐼 𝑈 diminue lorsque 𝐼 augmente Une source réelle de tension continue est modélisée par l’association en série d’une source idéale de tension de f.e.m 𝐸 et d’un conducteur ohmique de résistance 𝑟. III.

Le bilan de puissance. 1.

Puissance et énergie électrique. La puissance est une grandeur indiquant l’aptitude d’un système à convertir rapidement de l’énergie.

On la note 𝑃 et est exprimée en Watt (symbole : 𝑊). Sur l’axe gradué en puissance, ci-dessous, des ordres de grandeurs de puissance électrique en entrée (calculatrice, smartphone, lampe à LED, ordinateur, radiateur sèche serviette et en sortie (réacteur de centrale nucléaire) Nous appellerons énergie électrique, l’énergie transportée par le courant électrique.

Elle est notée 𝐸é exprimée en Joule (symbole : J) et est La puissance électrique 𝑃é d’un convertisseur d’énergie est définie comme le produit de la tension électrique U mesurée entre ses bornes par l’intensité I du courant électrique qui le traverse.

Ainsi, 𝑃é 𝑃é.... »