11 et 12 Flashcards
loi d’Ohm
U = RI
où U : tension, R : résistance et I : intensité
définit les variables U, R et I
U : tension/ddp = énergie transportée par les électrons, en volt, voltmètre
R : résistance = transforme/utilise l’énergie, en ohm, ohmmètre
I : intensité du courant = nb d’électrons circulant dans le circuit, en Ampère, ampèremètre
quelle est la particularité d’un ampèremètre? et d’un voltmètre?
- l’ampèremètre doit être branché en série (sinon court-circuit car résistance nulle)
- le voltmètre doit être branché en parallèle (sinon empêche le courant de passer car r.infinie)
- la borne «+» de l’ampèremètre/voltmètre vers la borne «+» de la pile
quelles sont les lois de Kirchhoff
- loi des courants
- en série : intensité du courant partout la même (I1 = I2 = I3)
- en parallèle : intensité du courant total est égale à la somme des courants (I1 = I2 + I3) - loi des tensions
- en série : tension totale est égale à la somme de toutes les tensions (U1 = U2 + U3)
- en parallèle : tension partout la même (U1 = U2 = U3)
quelle est la loi des résistances (autre nom?)
Req = Résistance équivalente
en série : Req est égale à la somme de toutes les résistances (Req = R1 + R2)
en parallèle : Req est égale à la somme de l’inverse de chaque résistance (1/Req = 1/R1 + 1/R2)
*remarque : la Req en parallèle = tjrs plus petite que les résistances du circuit
définition puissance + formules pour la trouver
- la quantité d’énergie (E) dissipée par unité de temps (▵t) et peut donc être considérée comme un taux d’énergie
P = E / ▵t
P = U x I
définit les variables P, E et ▵t
P : puissance, en joules/sec ou en Watts (w)
E : énergie, en joules
▵t : temps, en secondes
a quoi équivaut 1 watt
1 W = 1 J/s
si on combine U = R x I et P = U x I, on obtient quelle autre formule pour trouver la puissance
P = RI2
P = U2/R
quelle sont les formules pour trouver l’énergie
E = P x ▵t
E = U x I x ▵t
(1J = 1V x 1A x 1s)
quelle unité est utilisée par hydroquebec et qu’est-ce que cela vaut
- le kilowattheure est utilisé comme unité d’énergie : 1 kWh vaut 3,6 x 10*6 J
- 1 heure = 3600 sec, 1 watt = 1000 kilowatt
un circuit électrique doit obligatoirement avoir un minimum de trois types de composants : ???
une source de courant, des fils conducteurs, des appareils transformateurs d’énergie
quelles sont les principales fonctions d’un circuit électrique
- alimentation
- conduction
- isolation
- transformation d’énergie
- commande
- protection
fonction alimentation (1) est assurée par quoi
par toute composante capable de générer ou fournir un courant électrique afin d’assurer le fonctionnement d’un objet
fonction alimentation (2) principes de production d’électricité
- thermocouple : chauffe 2 matériaux différents
- piézoélectricité : pression à un cristal de quartz
- piles photovoltaïques ou solaires : sélénium entre plaque de métal et de verre + UV (Soleil)
- pile chimique : un donneur et un capteur d’électrons placés dans un électrolyte
- alternateur : bouger bobine de fil, conducteur à proximité des pôles d’un aimant
→ déplacement d’électrons → production d’électricité
fonction alimentation (3) type de courant produit par les cinq principes de production d’électricité
courant alternatif : alternateur
courant continu : les autres (thermocouple, piézoélectricité, pile chimique, piles photovoltaïques et solaires, alternateur)
fonction conduction (1) définition
la conduction est l’action de transmettre le courant électrique ou la chaleur
en général, ce sont les métaux qui assurent cette fonction grâce à leurs électrons libres
fonction conduction (2) facteurs qui influencent cette fonction + leur effet sur la conductibilité
- la nature du fil : cuivre est meilleur conducteur que nichrome (s’oppose au passage du courant)
- la longueur du fil : un fil court permet aux électrons de perdre moins d’énergie thermique donc d’être plus conducteur
- la grosseur du fil : électrons voyagent en surface donc un plus gros fil offre plus de place aux nombreux électrons. plus le numéro du calibre du fil est petit, plus le fil est gros et inversement
- la forme du fil : un fil multibrin offre plus de surface donc est plus conductible qu’un fil monobrin
- la température : plus la température est basse, plus un fil est conducteur
fonction isolation (1) définition + utilité gaine de plastique + exemples d’isolants
- l’action d’empêcher la transmission du courant électrique ou de la chaleur
- la gaine de plastique entourant chaque fil électrique empêche les électrons en mouvement dans le conducteur de prendre des directions non souhaitées
- la plupart des matériaux non métalliques sont des isolants : bois, plastique, caoutchouc, verre, porcelaine, céramique
fonction transformation d’énergie
- but d’un circuit électrique
- exemples d’appareils transformateurs d’énergie
- conçus dans le but de transformer l’énergie électrique de la source en une autre forme d’énergie
- les composantes du circuit qui assurent cette conversion, les resistors, sont construits de façon à s’opposer au passage des électrons et produisent donc de la chaleur par friction
- les ampoules, les éléments chauffants, les moteurs, les électro-aimants et les lampes à DEL sont quelques exemples d’appareils transformateurs d’énergie
fonction commande
- sert à quoi?
- ouverture/fermeture d’un circuit
- types d’interrupteurs
- permet de contrôler la circulation des électrons dans le circuit électrique
- le dispositif qui contrôle l’ouverture ou la fermeture d’un circuit est l’interrupteur
- interrupteur à levier, interrupteur à bascule, interrupteur à empreinte digitale, interrupteur à commande magnétique, interrupteur unipolaire, interrupteur bipolaire
interrupteur à commande magnétique
fonctionne en présence d’un champ magnétique. les contacts se rapprochent et se touchent, permettant le passage du courant. lorsque le champ magnétique cesse, l’aimantation cesse aussi, et l’élasticité des contacts les écarte, coupant le courant
interrupteur unipolaire / bipolaire / va-et-vient
unipolaire : contrôle ouverture/fermeture d’un seul circuit en série ou en parallèle
bipolaire : contrôle ouverture/fermeture de deux circuits
va-et-vient : permet de contrôler l’ouverture et la fermeture du circuit de deux endroits
fonction protection
- dispositifs en cas de surchauffe + leur fonction?
- fonction : éviter le bris des appareils transformateurs d’énergie et de prévenir un incendie
- fusible : petit tube de verre contenant un filament de métal (plomb) qui fond dans le cas où le courant est trop élevé. une fois le filament fondu, le fusible doit être remplacé
- disjoncteur : dispositif de protection dont la fonction est d’interrompre le passage du courant électrique en cas de surcharge ou de court-circuit. peut être réarmé
