Puissance lectrique Associations de conducteurs ohmiques Diviseur de

Puissance électrique Associations de conducteurs ohmiques Diviseur de tension Les électromoteurs Point de fonctionnement d’un circuit Document proposé sur http: //nicole. cortial. net/

1°) En convention récepteur : La puissance électrique « reçue » (algébriquement) par un dipôle quelconque, s’écrit : I D U Deux cas sont alors possibles : 1°cas : le dipôle reçoit effectivement de l’énergie ; il fonctionne en récepteur. 2° cas : le dipôle perd effectivement de l’énergie ; il fonctionne en générateur.

2°) En convention générateur : La puissance électrique ‘perdue’ (algébriquement) par un dipôle quelconque, s’écrit : 1° cas : I D U le dipôle perd effectivement de l’énergie ; il fonctionne en générateur. 2° cas : le dipôle gagne effectivement de l’énergie ; il fonctionne en récepteur.

Résumé Convention générateur Convention récepteur Dipôle générateur Dipôle récepteur Dipôle générateur A convention récepteur convention générateur U D 1 I B D 2 I

Exercice 6 Deux lampes sont alimentées comme sur le schéma ci-dessous. Les indications portées sur leur culot sont respectivement : Calculer l’intensité I du courant.

Exercice 6 Deux lampes sont alimentées comme sur le schéma ci-dessous. Les indications portées sur leur culot sont respectivement : Calculer l’intensité I du courant.

Exercice 7 Une diode électroluminescente (D. E. L. ) de haute luminosité, émet des radiations rouges lorsqu’elle est passante. Sa tension de seuil vaut U S = 1, 7 V et la puissance admissible est P max = 35 m. W. Une résistance de protection de la D. E. L. est donc nécessaire. Sachant que l'alimentation est assurée par une pile alcaline de f. é. m. E = 9 V et de résistance interne négligeable, déterminer la valeur minimale à donner à la résistance de protection

Agencement des divers éléments du circuit Que vaut I max ? U

Agencement des divers éléments du circuit Que vaut I max ? U

Agencement des divers éléments du circuit Que vaut U ? E = US + U U

Agencement des divers éléments du circuit Que vaut R p , min ? U = R p , min I max U

1°) Rappels sur la loi d’Ohm : Ohm Convention récepteur 1787 - 1854 (A) UA B = R I A savoir ! …. (V) en ohms ( W )

2°) Caractéristique courant-tension : Exercice 8 40 V 500 m. A

3°) Bilan de puissance : Le passage du courant dans un résistor s'accompagne d'un dégagement de chaleur ( effet Joule ). Joule 1818 - 1889 P : puissance perdue par effet Joule ( en W ) P=UI I= U R donc : I en A ; U en V P en W P=RI 2

Exercice 9 Un conducteur ohmique porte les indications suivantes : 47 W – 1, 5 W. a) Calculer U max et I max. Convention récepteur A R U max I max B

Exercice 9 Un conducteur ohmique porte les indications suivantes : 47 W – 1, 5 W. a) Calculer U max et I max. Convention récepteur A R U max I max B

Exercice 9 Un conducteur ohmique porte les indications suivantes : 47 W – 1, 5 W. a) Calculer U max et I max. Convention récepteur A R U max I max B

b) Calculer l’énergie dégagée pendant 30 min si U = 2/3 U max. Exercice 9 Rappels :

b) Calculer l’énergie dégagée pendant 30 min si U = 2/3 U max. Exercice 9

4°) Associations de résistors ( ou conducteurs ohmiques ) : q En série équivaut à : R eq = R 1 + R 2 + R 3

q En parallèle équivaut à :

1. Exprimer R eq entre A et B. Exercice 10

Exercice 10

Exercice 10

Exercice 10 2. Calcul de I

2. Calcul de I 4 et I 1 Exercice 10

2. Calcul de I 2 et I 3 Diviseur de tension Exercice 10 ou

Rq : Diviseur de tension

1°) Généralités : Un électromoteur est un dipôle actif dissymétrique : actif : Ø il fournit de l'énergie électrique à partir d'une autre forme d'énergie (mécanique, chimique, lumineuse, . . ). C’est un générateur Ø ou il en consomme pour la convertir en énergie d'une autre forme; C’est un récepteur dissymétrique : ses deux bornes ne jouent pas le même rôle et son fonctionnement dépend de son branchement, car il est polarisé.

Générateurs Énergie chimique Énergie électrique Cellule photovoltaïque Énergie lumineuse Énergie électrique Énergie mécanique Énergie électrique Alternateur

2°) Caractéristique courant-tension d'un générateur linéaire : Équation de la caractéristique U = f ( I ) U = E - r. I E : f. é. m. du générateur r : résistance interne du générateur Pertes par effet Joule

Cas particuliers q Générateur de tension parfait : U Un générateur de tension parfait E maintient entres ses bornes la même tension U = E et ceci quel que soit le courant I qu’il débite. Sa résistance interne est nulle. I 0 E Symboles : E I I

q Générateur de courant parfait : I Un générateur de courant parfait délivre le même courant I 0 quelle que soit I 0 la tension qui en résulte U 0 Symbole : I 0

Récepteurs Énergie électrique Énergie chimique Électrolyseur Énergie électrique Énergie mécanique Moteur Remarque : Quand le même électromoteur peut être soit générateur, soit récepteur, il est dit réversible (exemple : accumulateur de voiture).

3°) Caractéristique courant-tension d'un récepteur linéaire : U ( en V ) Équation de la caractéristique U = f ( I ) Légende I B A E U U = E + r I Pente : r I ( en A ) 0 E : f. é. m. du récepteur (parfois appelée force contre-électromotrice ou f. c. é. m. ) r : résistance interne du récepteur

4°) Point de fonctionnement d’un circuit : Associer un dipôle actif et un dipôle passif c’est imposer une tension et une intensité communes à ces deux dipôles. (b) est en convention récepteur (a) en convention générateur U E UP 0 IP UP (b) P (a) IP Dipôle (a) I IP Dipôle (b) Graphiquement, le point de coordonnées ( U P , I P ) correspond au point de fonctionnement de l’ensemble. Rq : Ce point de fonctionnement peut être déterminé de façon analytique si les caractéristiques deux dipôles sont connues ou, dans le cas contraire, de façon graphique.

1. Trouver la relation entre u et I. 2. Point de fonctionnement Exercice 11 Relation : u = E – r I Le point de fonctionnement ne peut se déterminer que graphiquement ! U A B ( en V ) 5 Droite d’équation : u = E – r I P 2 1 0 I (en A) 0, 1 0, 3 0, 5