Introduction
Le monde dans lequel nous évoluons a développé des moyens et des outils techniques qui reposent essentiellement sur l'utilisation et la transformation de l'énergie électrique.
Cette énergie est produite par les centrales nucléaires, hydroélectriques, thermiques , éoliennes ou solaires.
Grandeurs électriques
Les grandeurs électriques caractéristiques sont :
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Le courant électrique
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La résistance électrique
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La tension ou différence de potentiel
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La puissance électrique
Courant électrique
Un courant électrique est un déplacement d'électron sous l'action d'un champ électrique, dans un matériaux non isolant (électriquement parlant) .
Le courant électrique caractérise une quantité de charges électriques par unité de temps.
L'unité du courant électrique est l'Ampère : lettre A.
On utilise la lettre I pour référencer un courant électrique.
On dit par exemple : le courant I1 vaut 3A
La foudre est phénomène naturel qui caractérise ce déplacement d'électrons : Lorsqu'en été, la charge électrique des nuages diffère de la charge du sol, le champ électrique devient important et l'humidité de l'air - liée à la chaleur - présente une certaine conductivité électrique qui permet aux électrons de se déplacer.
Le courant électrique se déplace toujours dans un conducteur ce qui explique qu'on le représente, sur un schéma électrique, par une flèche placée sur le fil électrique.
Résistance électrique
C'est l'aptitude d'un matériau à s'opposer au passage du courant électrique.
Cette caractéristique dépend d'un grand nombre de facteurs :
- le matériau utilisé : l'aluminium est un meilleur conducteur que le bois
- les dimensions : pour un même matériau la résistance dépend de la section et de la longueur de l'élément résistif
- de la température et de l'humidité
L'unité de la résistance est l'OHM : lettre grecque omega Ω
L'élément résistif est appelé RESISTOR mais par abus de nagage on parle souvent de RESISTANCE.
La lettre utilisée pour référencer un résistor ets la lettre R.
On écrit par exemple R2 = 10kΩ
Conductance
La conductance est le phénomène physique inverse de la résistance.
C'est une notions peu utilisée pratiquement.
Son unité est le Siemens : Lettre S
Tension électrique
En général, on assimile la tension électrique à la différence de potentiel (ddp).
Il s'agit d'une différence de charge électrique entre deux points (Va et Vb sur la figure). L'unité de la tension est le VOLT : lettre V. La lettre utilisée pour référencer une tension est la lettre V ou U.
On écrit par exemple U1=230V
La différence de potentiel est représentée, sur un schéma, par une flèche placée à coté du dipôle soumis à cette ddp : Vab sur le dessin ci-contre.
Parfois, la différence de potentiel est référencée par rapport à une tension de référence qui est le 0V, comme pour Vs sur le schéma ci-dessous.
Loi d'ohm
Le parcourt d'un courant dans un élément résistif (R) produit une différence de potentiel aux
bornes de cet élément.
La loi d'ohm formalise cette relation :
U=RxI
La puissance électrique
La puissance est toujours égale au produit d'une grandeur d'effort (force, couple, pression, tension, etc.) par une grandeur de flux (vitesse, vitesse angulaire, débit, intensité du courant, etc.).
La puissance électrique est donc le produit entre la tension et le courant :
P = U x I
L'unité de puissance est le Watt : lettre W et la lettre qui référence une puissance est le P.
On écrit par exemple : P2 = 500W
Effet Joule
Lorsqu'un résistor est alimentée par un générateur, le courant qui le traverse est :
IR = U/R
Ce passage de courant provoque en son sein un phénomène souvent inbdésirable appelé Pertes par effet Joule et qui se caractérise par une élevation de température du résistor.
Cette élevation est proportionnelle à la puissance :
Pj= U x IR = U²/R
ou encore
Pj= R x IR²
2016-10-10 08:09:53 / mazoughou@magoe.gn
je pas compris