Circuits parcourus par un courant continu Intensité d'un courant électrique et Tension

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1 BAC PRO ELEEC Électrotechnique date : n : p : savoir S0.1 Circuits parcourus par un courant continu Intensité d'un courant électrique et Tension Notion de différence de potentiels Un courant électrique ne peut circuler que s'il existe une différence de potentiel Sans différence de potentiels, le courant électrique ne peut pas circuler. (Sur une batterie de voiture, la différence de potentiels entre la borne + et la borne est de 12V (volts).) De même, tout dipôle récepteur ne peut être traversé par un courant électrique que s'il existe entre ses bornes une différence de potentiels. 2nde intensité et tension page 1

2 Notion d'intensité d'un courant électrique Nous savons que le courant électrique est une circulation organisée d'électrons. L'intensité du courant électrique correspond au débit d'électrons. Plus le nombre d'électrons qui circulent à chaque instant est important, plus le courant électrique est intense. Il sera donc nécessaire d'adapter la section des conducteurs à l'intensité du courant que l'on désire faire passer. 2nde intensité et tension page 2

3 1. Quantité d'électricité Nous savons que l'énergie mise en jeu dans un circuit dépend du nombre d'électrons qui y circulent La quantité d'électricité Q transportée est proportionnelle au nombre d'électrons qui ont circulé : Q = ne La quantité d'électricité est une grandeur physique symbolisée par Q. Q s'exprime en Coulomb (C). La quantité d'électricité élémentaire est celle de l'électron, elle est notée e : e = 1,6 x C Sur les piles et accumulateurs, la quantité d'électricité utilisable est souvent indiquée en ampères-heures (Ah) : 1 Ah = 3600 C 2. Tension électrique La différence de potentiels ddp est le plus souvent appelée «tension». La tension est une grandeur physique symbolisée par U. U s'exprime en Volts (V) L'énergie mise en jeu dans un dipôle est proportionnelle à : > la tension entre ses bornes, > la quantité d'électricité qui a circulé. W = UQ (J) (V)(C) W en Joules (J) U en Volts (V) Q en Coulomb (C) La tension peut donc être calculée avec la relation U = W Q La tension se représente par une flèche orientée 2nde intensité et tension page 3

4 L'appareil qui mesure une tension s'appelle un voltmètre V Voltmètre analogique Multimètre numérique (position V) Symbole d'un voltmètre Branchement d'un voltmètre : nous devons toujours raccorder les deux conducteurs du voltmètre en dérivation entre les deux points d'un circuit dont on veut déterminer la tension. Exemples : mesure de la tension aux bornes d'un batterie : Utilisation d'un multimètre en Voltmètre Pour une utilisation en Voltmètre, il faut : brancher le conducteur noir sur la borne com (-) brancher le conducteur rouge sur la borne V (+) Régler le commutateur rotatif sur le bon calibre (voir le document annexe sur le multimètre) 2nde intensité et tension page 4

5 Exercices : 1) sur le circuit suivant, placer 3 voltmètres permettant de mesurer les tensions U, U 1 et U 2 n'oubliez pas d'indiquer les polarités de l'appareil. 2) Une batterie porte les indications suivantes : 12V / 45Ah Quelle quantité d'électricité peut elle délivrer (en C)? et calculer l'énergie que peu fournir cette batterie. formules calculs résultats Q Q C =Q AH x x C W W = UxQ 12x x J (540Wh) 3) A partir du document joint présentant 6 lectures de voltmètre analogique, compéter le tableau suivant : lecture calibre échelle calculs Val.mes V x100/100 39V 2 12,5 30V 30 12,5x30/30 12,5V V x1/100 0,35V V x1/100 0,75V 5 18,25 30V 30 18,25x30/30 18,25V 6 18, ,25x300/30 182,5V Utiliser la formule : Valeur mesurée = (Calibre x mesure) / échelle 2nde intensité et tension page 5

6 3. Intensité d'un courant électrique L'intensité correspond au nombre de coulombs transportés par le courant en 1 seconde par le courant électrique L'intensité du courant électrique est une grandeur physique symbolisée par la lettre I. Elle s 'exprime en ampères (A). L'intensité est égale à la quantité d'électricité qui circule par unité de temps : A A I = Q t Q en Coulombs (C) t en secondes (s) C I en ampères (A) s si Q en Ah alors Ah s en h h Remarque : Si Q est exprimée en ampères-heures (Ah), alors t doit être exprimé en heures (h) L'intensité d'un courant est symbolisée par une flèche placée sur le circuit électrique et orientée du plus (+) vers le moins (-). Mesure de l'intensité d'un courant Pour mesurer l'intensité d'un courant, nous utiliserons une pince ampèremétrique Exemple : mesure de l'intensité du courant circulant dans le circuit formé par une lampe alimentée par une batterie. La pince doit entourer le conducteur pour lequel on souhaite connaître l'intensité du courant y circulant. Il est nécessaire de choisir un calibre adapté à la mesure souhaitée comme calibre 1A, 5A, 10A De plus il faudra sélectionner la bonne nature du courant, continu ou alternatif. Dans notre cas : continu. 2nde intensité et tension page 6