Energie électrique
L'énergie électrique consomme ou fournie par un appareil est égale au produit de sa puissance par la durée de son fonctionnement. E=P.t.
Avec:
- P en W
- t en s
- E en joules (J)
Si P=1W et t=1s; E=P.t;
E=1x1=1j
Le joule est l'énergie électrique consommée par un appareil ayant 1 Watt de puissance lorsqu’il fonctionne pendant une seconde. E=P.t.
Avec:
- P en W
- E en h
- E en Wh
Si P=1W et t=1h=3600s; E=P.t; E=1W.1h=1wh=1w.3600s=3600j
1Wh=3600j; 1J=1/3600Wh.
Le compteur d'énergie
Le compteur d'énergie permet d'évaluer la quantité d'énergie consommée par une installation électrique. Il possède un totalisateur qui permet de connaître la quantité d'énergie consommée par la maison. Cette quantité d'énergie est exprimée en KWh.
Pour connaître la consommation d'une installation pendant une période donnée, on fait la différence entre les totaux indiqués au début et à la fin de cette période.
Résistance électrique
Définition de l'effet joule
Le passage du courant électrique dans une portion de circuit s'accompagne toujours d'un dégagement de chaleur. Ce phénomène déjà appelé effet calorifique est encore appelé effet joule.
Etude quantitative de l'effet joule
Considérons le montage ci-dessus constitué d'élément:
- Un générateur, un rhéostat, un ampèremètre.
- Un calorimètre contenant de l'eau dans laquelle plongent un agitateur, un thermomètre.
- Un chronomètre.
Fermons le circuit. On constate que la température de l'eau augmente sous l'influence de la chaleur dégagée par le résistor. La chaleur dégagée est influencés par le temps l'intensité du courant et la nature du résistor.
Influence du temps
La quantité de chaleur dégagée par effet joule est proportionnelle au temps de passage du courant électrique.
Influence de l'intensité du courant
La quantité de chaleur dégagée par l'effet joule est proportionnelle au carré de l'intensité du courant.
Influence de la nature du résistor
La quantité de chaleur dégagée par effet joule varie avec nature du résistor.
Enoncé de la loi de joule
La quantité de chaleur dégagée par effet joule dans un résistor traversée par un courant électrique est:
- Proportionnelle au temps du passage électrique.
- Proportionnelle au carré de l'intensité du courant.
- Varie selon la nature du résistor.
Fermons le circuit. On contacte que la température de l'eau augmente sous l'influence de la chaleur dégagée par le résistor. La chaleur dégagée est influencée par le temps, l'intensité du courant et la nature du résistor.
Influence du temps
La quantité de chaleur dégagée par effet joule est proportionnelle au temps de passage du courant électrique.
Influence de l'intensité du courant
La quantité de chaleur dégagée par l'effet est proportionnelle au carré de l'intensité du courant.
Influence de la nature du résistor
La quantité de chaleur dégagée par effet joule varie avec la nature du résistor.
Enoncé de la loi joule
La quantité de chacun dégagée par effet joule dans un résistor traversée par un courant électrique est:
- Proportionnelle au temps du passage électrique.
- Proportionnelle au carré de l'intensité du courant.
- Varie selon la nature du résistor.
Définition d'un résistor
E=R.I2.t; E=U.I.t.
Un résistor ou conducteur ohmique est toute fonction de circuit où l'énergie électrique consommée est entièrement transformée en chaleur.
Résistor électrique
C'est le facteur R dans l'expression E=R.I2.t de la loi de joule, avec:
- E en J
- I en A
- t en s
- R en Ohm
La loi d'Ohm
P=R.I2; par ailleurs P=U.I
U=R.I.
Cette dernière relation traduit la loi d'Ohm qui s'énonce de la manière suivante: La différence de potentielle (U) entre les extrémités d'un résistor est égale au produit de sa résistance (R), par l'intensité (I) du courant qui le traverse.
NB: U=R.I
La résistance d'un résistor caractérise la difficulté qu'il présente au passage du courant électrique.
Résistance équivalente de plusieurs résistor montés en série
Réqui=R1+R2+R3
De façon générale: Réqui=R1+R2+R2+...+Rn
Probatoire A-ABI 2021 Epreuve de littérature ou de culture générale