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Électricité dynamique

Quel terme est utilisé pour définir le déplacement des

électrons dans les fils conducteurs?

Le courant électrique

Le courant c’est: •Une quantité de charges électriques (électrons) qui se déplacent dans un circuit.

•Des électrons qui sautent d’atomes en atomes dans un conducteur.

•Pour faire circuler le courant, il faut un circuit électrique.

Circuit électrique

•C’est un chemin qui permet au courant de se

déplacer.

Il faut certaines composantes

pour former un circuit électrique.

Lesquelles?

1. La source d’énergie

•L’énergie fournie par une pile, une batterie ou toute autre source d’énergie sert à déplacer des charges négatives (-) dans les fils conducteurs d’un circuit.

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2. Une lampe ou une ampoule

•Lorsqu'elle est traversée par le courant électrique, elle fournit de la lumière.

3. Un interrupteur

•Ce composant permet de mettre un appareil en marche ou de l’arrêter.

4. Un fil conducteur

•Les fils conducteurs servent de chemin permettant aux électrons de circuler.

5. Une résistance

•Une résistance transforme l’énergie électrique en une autre forme d’énergie.

•Exemple: ondes, chaleur etc.

Différents types de circuits

•Circuit en série

•Circuit en parallèle

Circuit en série •Un circuit électrique dans

lequel le courant emprunte un seul chemin.

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Schéma d’un circuit en série

Circuit en parallèle

•Un circuit électrique dans lequel le courant peut emprunter deux ou plusieurs chemins.

Schéma d’un circuit en parallèle.

Comparaison entre:

Circuit en série

• Courant prend 1 chemin

• Ex : lumière de Noël

Circuit en parallèle

• Courant prend 2 chemins ou +

• Ex : lumière de rue

Comparaison entre:

Circuit en série

Circuit en parallèle

Sur une feuille…

• Fais un schéma d’un circuit en série ayant deux ampoules allumées, un interrupteur, une résistance, une pile et un ampèremètre.

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Sur une feuille…

• Fais un schéma d’un circuit en parallèle ayant deux ampoules allumées, un interrupteur, une résistance, une pile et un ampèremètre.

On peut mesurer la quantité de charges(d’électrons) qui passent à un point donné à

toutes les secondes.

Le courant électrique, c’est un peu comme une conduite d’eau…

http://www.hydroquebec.com/comprendre/quest-ceque/index.html

Comment calculer le courant Formule:

I = Q

t

I = courant en ampère ( A )

Q = quantité de charges passant par un point mesuré en coulomb ( C )

t = temps en secondes ( s )

Exercice:

•Un appareil nécessite un courant de 3 ampères. Combien de coulombs passeront sur un appareil qui fonctionne pendant 10 secondes?

Réponse 30 C Réponse 1,33 A

•24 C passent par une ampoule électrique pendant 18 secondes. Quel courant électrique est passé par l’ampoule?

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Instrument qui mesure le courant

•On mesure le courant avec un ampèremètre.

Intensité du courant

•Le courant peut être fort, moyen ou faible. Tout dépend de la quantité de charges qui passent à un point précis à un moment précis.

Activité – Résoudre problèmes

• Quelle est la formule pour calculer le

courant ?

• I = Q

t

I = Courant (A)

Q= quantité de charges passant par un point

mesuré (C)

t = temps (s)

La différence de potentiel

C’est grâce à la pression.

•Lorsque vous utilisez un tuyau d’arrosage, pourquoi l’eau en sort-elle?

La force du courant électrique comparé au courant de l’eau

Le courant électrique, c’est un peu comme une conduite d’eau…

http://www.hydroquebec.com/comprendre/quest-ceque/index.html

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C’est la même chose pour le courant électrique. Cette pression s’appelle la tension électrique ou différence de potentiel et se mesure en volt.

La tension électrique ( différence de potentiel ) mesure l’énergie potentielle entre 2 points pour une charge de 1 coulomb(C).

Volt • C’est l’unité de mesure de la

différence de potentiel. •Un volt fait circuler un courant

de un ampère dans un conducteur dont la résistance est de un ohm.

Voltmètre

• Un instrument servant a mesurer la différence de potentiel entre deux points dans un circuit électrique.

•La tension électrique est élevée dans les fils électriques dehors et elle est réduite par un transformateur lorsqu’elle entre dans la maison.

Comment calculer la différence de potentiel

Formule : V = IR

V = Différence de potentiel R = Résistance I = Intensité du courant

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Unités de mesure

•V est mesuré en volt (V)

•I est mesuré en ampère (A)

•R est mesurée en ohm ()

Un ampèremètre est toujours branché en série dans un circuit

Le voltmètre est toujours branché en parallèle

•

Pourquoi les oiseaux peuvent-ils se poser sur les fils électriques ?

• Les fils électriques sont isolés de la Terre (aucune mise à Terre) donc aucune différence de potentiel.

La résistance dans un circuit électrique

La Résistance C’est un composant d’un appareil qui ralentit le courant et qui convertit l’énergie électrique en d’autres formes d’énergie.

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•Il se produit une chute d’intensité lorsqu’un courant électrique traverse une résistance et il subit une transformation d’énergie électrique en chaleur, lumière, ondes etc.

Le courant électrique, c’est un peu comme une conduite d’eau…

http://www.hydroquebec.com/comprendre/quest-ceque/index.html

Exemples •Dans une ampoule, la résistance

transforme l’énergie électrique en énergie lumineuse.

•Dans un grille-pain, l’énergie électrique est transformée en chaleur.

•Dans un four micro-ondes, l’énergie électrique est transformée en ondes.

• Un appareil qui convertit l’énergie électrique en chaleur consomme plus de courant que celui qui le convertit en lumière.

Selon vous, quel appareil consomme le plus de courant ?

•L’unité de mesure de la résistance est l’ohm ().

•On mesure la résistance avec un ohmètre

Exercice:

•La résistance d’une lampe de poche est de 3 . Le courant électrique qui circule est de 0,5A. Que sera la différence de potentiel ?

Réponse 1,5V

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Exercice:

•Un courant de 5,00A circule dans le moteur d’un réfrigérateur branché à une prise murale ( de 120 V). Quelle est la résistance de ce réfrigérateur ?

Réponse 24

Exercice:

•La résistance d’une ampoule est de 96,8 . Quelle est l’intensité du courant qui circule dans l’ampoule lorsque celle-ci est branchée à une source d’énergie électrique de 120V ?

Réponse 1,2 A

La résistance diminue l’intensité du courant dans un circuit en série

9V

1A

9 1A

V= I x R

Exemple avec 2 résistances

9V

0.5A

9 0.5A

V= I x R

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La puissance La puissance

FORMULE :

P =E t

P = la puissance en Watt ( W ) E = énergie électrique en Joules (J)

t = temps en secondes (s)

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Exemple: •Une bouilloire nécessite

196000 J d’énergie pendant 4 minutes. Quelle est la puissance de cette bouilloire ?

Réponse

196 000 J = 653 W 300 s

Exemple: •Si un appareil nécessite

3440 Watt de puissance durant 50 secondes, quelle est l’énergie nécessaire pour faire fonctionner l’appareil ?

Réponse

3440 W x 50 s =172 000 J

Production de l’énergie électrique

Production de l’énergie électrique

Sources d’énergie :

Portatives – Piles et batteries

Centrales – Centrale hydroélectrique

– Centrale thermoélectrique

– Centrale thermonucléaire

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Centrales hydroélectriques

•Elles utilisent la pression de l’eau pour produire de l’énergie électrique. La pression fait tourner les turbines qui actionnent des génératrices.

•Les génératrices transforment l’énergie provenant de la rotation en énergie électrique.

http://www.edf.com/html/panorama

/production/renouvelable/hydro/fon

ctionnement.html

Centrales thermoélectriques

•Elles utilisent la chaleur provenant de la combustion du charbon. La chaleur de la combustion transforme l’eau en vapeur. La vapeur sous pression se rend à la turbine qui active la génératrice.

http://www.edf.com/html/panorama

/production/thermique/fonctionnem

ent.html

Centrales thermonucléaires

•On bombarde des atomes d’uranium qui se divisent en deux. En se divisant, ils libèrent des neutrons qui vont bombarder d’autres atomes d’uranium et le processus se répète. C’est la fission nucléaire.

•La fission nucléaire produit de la chaleur qui transforme l’eau du réservoir en vapeur qui fait tourner la turbine. Or, la turbine fait fonctionner la génératrice.

http://www.edf.com/html/panorama

/production/nucleaire/fonctionneme

nt.html

Nouvelles sources d’énergie

•Énergie solaire

•Énergie éolienne

•Énergie des marées • http://jeunes.edf.com/

http://www.youtube.com/watch?v=

xusy9EeX-iQ

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Quelques exemples de gestes à adopter pour réduire notre consommation en énergie

• Les appareils électriques

• L'éclairage

• Le chauffage

• L’eau chaude

• Les machines à laver

• Le trajet pour aller à l’école ou au travail

http://jeunes.edf.com/