Un métal est constitué de particules extrêmement petites appelées atomes. L’atome comprend toujours un noyau et des électrons qui tournent autour du noyau.
C’est le déplacement des électrons à l’intérieur des éléments du circuit qui crée le courant électrique.
Un circuit élecrique contient au moins: fils conducteurs, générateurs et récepteurs. Pour que le courant s’établisse dans un circuit, il faut que tous les éléments du circuit soient conducteurs de courant.
Les éléments qui ne se laissent pas traverser par le courant électrique s’appelent “isolants”.
Savoir:
Générateur et Récepteur
Courant Continu et Courant Alternatif
Puissance, Intensité et Tension
Formules et Applications Numériques
Générateur et Récepteur
Générateur: C’est tout appareil qui fournit de l’énergie électrique à un circuit. Il convertit une autre forme d’énergie (chimique, mécanique, solaire…) en énergie électrique.
Exemple:
Un groupe électrogène qui consomme de la gazoline réalise une conversion d’énergie.
La gazoline contient de l’énergie chimique (stockée dans les liaisons des molécules).
Le moteur du générateur brûle cette gazoline → cela libère de l’énergie thermique.
Le moteur transforme ensuite cette énergie thermique en énergie mécanique (rotation).
Enfin, l’alternateur du générateur convertit cette énergie mécanique en énergie électrique utilisable.
Récepeur: Tout appareil qui utilise l’énergie électrique fournie par le générateur. Il convertit l’énergie électrique reçue en une autre forme utile (lumière, chaleur, mouvement et autres).
Exemple:
Ampoule qui transforme l’électricité en lumière.
Résistance chauffante qui transforme l’électricité en chaleur.
Moteur électrique qui transforme l’électricité en énergie mécanique.
Courant Continu - Courant Alternatif
Le courant continu est un flux d’électrons qui circule toujours dans le même sens, de la borne négative vers la borne positive. Sa tension est stable et constante, ce qui le rend idéal pour alimenter des appareils nécessitant une énergie régulière.
On le retrouve dans les piles et batteries (lampes de poche, téléphones portables, voitures électriques), dans les panneaux solaires ou encore dans certains systèmes électroniques. Par exemple, une batterie de téléphone fournit du courant continu pour faire fonctionner l’appareil.
Le courant alternatif change de direction périodiquement : les électrons vont d’un côté puis de l’autre, en suivant une variation sinusoïdale de la tension.
Sa fréquence est généralement de 50 Hz avec une tension de 220 à 240 volts en Europe et 60 Hz avec une tension de 110 à 120 volts en Amérique. Il est produit par les alternateurs des centrales électriques et utilisé pour le transport et la distribution de l’électricité domestique. Par exemple, les prises murales de maison fournissent du courant alternatif pour alimenter des appareils comme les réfrigérateurs, ventilateurs ou téléviseurs.
Puissance - Intensité - Tension
La puissance électrique d’un générateur représente la quantité d’énergie électrique qu’il est capable de fournir par unité de temps à un circuit.
La puissance d’un récepteur représente la quantité d’énergie électrique qu’il consomme par unité de temps lorsqu’il est alimenté par un générateur.
Plus la puissance de l’appareil est élevée, plus il peut fournir un plus grand travail ou plus rapide, et aussi il consomme plus d’électricité.
Exemple: prenons deux lampes, la première 10 watts et la deuxième 20 watts, la deuxième éclaire deux fois plus que la première, mais aussi consomme deux fois plus d’électricité que la première.
La tension est la différence d’état des électrons qui existe entre la borne positive et la borne négative d’un générateur.
L’intensité du courant dans un appareil caractérise le nombre d’électrons qui le traverse en une seconde. Elle se mesure à l’aide d’un ampèremètre.
La puissance électrique a pour symbole “P” est exprimée en Watt (W).
La tension du courant électrique a pour Symbole “U” est exprimée en Volt (V).
L’intensité du courant a pour symbole “I” est exprimée en Ampère (A).
D’où la formule:
P= U×I => I= P/U => U= P/I
Applications Numériques
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Une lampe branchée sur un générateur de 12 volts est traversée par un courant d’intensité de 3.5 ampères. Quelle puissance a-t-elle consommée?
Données
U= 12V
I= 3.5A
P=?Résolution
Calculons la puissance consommée:
P= U×I => P= 12×3.5
P= 42 Watts -
Une lampe ayant l’indication 6V - 1.8W; en fonctionnant normal, par quelle intensité est-elle traversée?
Données
U= 6V
P= 1.8W
I=?Résolution
La lampe est traversée par une intensité de:
I= P/U => I= 1.8/6
I= 0.3 Ampères
