Puissance energie
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Chapitre I-4PUISSANCE ET ÉNERGIE ÉLECTRIQUESOBJECTIF
Connaître la relation donnant la puissance reçue par un dipôle en fonction de U et I. Connaître la relation entre puissance et énergie en régime permanent. Appréhender la notion de rendement. Comprendre l'effet Joule.
En courant continu, la mesure de la tension u et du courant i permet de calculer la puissance p = u.i ( attention à la convention ). 3- Puissance dans les résistors linéaires ( "résistances" ) Pour une résistance R, la relation entre u et i est u = Ri.
2 On a p = ui donc p = Ri mais aussi p =
u2 . R
II- L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
1- Relation entre puissance et énergie
I- LA PUISSANCE ÉLECTRIQUE
1- Expression générale de la puissance électrique Soit un dipôle D quelconque, traversé par un courant d'intensité i et soumis à la tension u. Avec la convention récepteur ( schéma ci-dessous ), la puissance reçue par D s'écrit :
En régime permanent, si un dipôle D a consommé la puissance constante P pendant une durée t, alors il a reçu l'énergie W ( Schéma ci-dessous ):
Puissance (W) Energie (J)
P
i
Joules (J)
W = P.t
Watts (W) Secondes (s) 0 t 0 t
p = u.i
Watts (W) Volts (V) Ampères (A)
u
D Pour une puissance constante, l'énergie augmente linéairement. L'énergie augmente avec la puissance mais aussi avec le temps. Pour les fortes quantités d'énergie, on utilise une autre unité, le Wattheure (W.h): 1 W.h = 3600 J 1 kW.h = 103 W.h = 3,6.106 J. 2- Expression de l'énergie électrique
La puissance est une grandeur algébrique dont le signe dépend de la convention choisie. Avec la convention récepteur, le comportement du dipôle est le suivant : - si p = ui > 0 , alors le dipôle reçoit la puissance ( récepteur ) - si p = ui < 0 , alors le dipôle fournit la puissance ( générateur ). 2- Mesure de la puissance électrique En général, la puissance se mesure avec un Wattmètre ( schéma ci-dessous ). Cet appareil mesure à la fois la tension et le I courant pour en déduire la