ELEC CHAP 12 Flashcards
ELEC CHAP 12 - LES GENERATEURS : PILES ET ACCUMULATEURS
THEORIE
Le Générateur est —–
Le Générateur est un appareil absorbant de l’énergie sous une forme autre qu’électrique et qui la restitue principalement sous forme électrique.
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THEORIE
Le Générateur idéal est — — —
Le Générateur idéal est un générateur dont la tension aux bornes est constante quel que soit l’intensité délivrée.
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THEORIE
La force électromotrice (f.é.m.) est — — — —
La force électromotrice (f.é.m.) est la tension existante aux bornes d’un générateur, lorsqu’il ne débite aucun courant. C’est la totalité des Volts produits par le générateur et la cause initiale de circulation du courant.
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THEORIE
Un générateur idéal n’est caractérisé que par sa … … .
E qui est la tension que nous pouvons mesurer à chaque instant entre ses bornes.
f.é.m. = force électromotrice
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THEORIE
La loi de fonctionnement d’un tel appareil = générateur idéal (l’équivalent de la loi d’Ohm pour une résistance) est la suivante :
Upn = E
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THEORIE
Jusqu’ici, par commodité, nous n’avons considéré sans le préciser que des … … de tension.
Or, d’après le chapitre 10, nous savons que les variations de tension dues à l’effet Joule sont fonctions de l’intensité et des résistances internes des appareils.
Les variations de tension d’un générateur idéal étant … quelle que soit l’intensité du courant débité par celui-ci, un générateur idéal n’a donc aucune perte par effet Joule et aucune résistance interne.
générateurs idéaux
nulles
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THEORIE
Malheureusement, de tels appareils (générateur idéal) … …, ou, ceux qui s’en rapprochent, ont de telles contraintes d’utilisation que celle-ci est à proscrire.
En effet, nous avons vu au cours des chapitres précédents que tout appareil, quel qu’il soit, avait une certaine résistance au courant, cause des pertes par effet Joule, et il en est de même des générateurs comme des récepteurs.
n’existent pas
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THEORIE
Nous allons donc étudier un générateur dont la résistance interne est non négligeable et, pour ce fait, nous parlerons de
… plutôt que d’énergie, la différence ne tenant qu’aux temps d’utilisation.
puissance
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THEORIE
Pa :
Pu :
Pp :
Pa : puissance absorbée
Pu : puissance utile (délivrée)
Pp : puissance perdue (par effet Joule)
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THEORIE
Puissance utile :
c’est la puissance délivrée au circuit par le générateur. Elle est purement électrique
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THEORIE
Puissance utile : c’est la puissance délivrée au circuit par le générateur. Elle est purement électrique et nous savons la calculer :
Pu = U x I (cf. chapitre 9)
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THEORIE
Puissance perdue :
c’est la puissance de l’énergie thermique perdue par effet Joule à l’intérieur du générateur. Elle est donnée par la loi de Joule.
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THEORIE
Puissance perdue : c’est la puissance de l’énergie thermique perdue par effet Joule à l’intérieur du générateur. Elle est donnée par la loi de Joule :
Pp = r x I2
où r est la résistance interne du générateur et I l’intensité du courant qu’il débite.
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THEORIE
La puissance électrique totale fournie par le générateur est donc :
PET = Pu + Pp
C’est à dire :
PET = U x I + r x I2 PET = (U + r x I) x I
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THEORIE
Nous avons vu que les puissances électriques se calculaient comme produit d’une tension (en Volt) par une intensité (en
Ampère).
L’homogénéité de l’équation ci-dessus veut donc que le facteur U + r x I soit une tension, ce qui est aisément
vérifiable avec l’équation aux dimensions.
Noté E, ce facteur s’appelle … … du générateur et se mesure donc en … .
force électromotrice
Volt (V)
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THEORIE
Nous pouvons donc écrire :
E = … où, E est la force électromotrice du générateur, r sa résistance interne
et U la tension mesurée entre ses bornes lorsqu’il délivre un courant d’intensité I.
U + r x I
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THEORIE
Si nous prenons I = 0, nous retrouvons E = … . C’est à dire que lorsqu’il n’y a pas de courant débité, la tension que l’on peut
mesurer aux bornes du générateur est exactement sa force électromotrice.
U
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THEORIE
Un tel générateur (I = 0 donc E = U) est appelé générateur linéaire. Il est caractérisé par :
- sa force électromotrice E (f.é.m.),
- sa résistance interne r.
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THEORIE
Notons que la loi de fonctionnement pour un générateur linéaire (l’équivalent de la loi d’Ohm pour une résistance) s’écrit :
UPN = E – r x I
où, UPN est la tension mesurable aux bornes du générateur entre le pôle positif P et le pôle négatif N, I
l’intensité du courant fourni, r sa résistance interne et E sa f.é.m.
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THEORIE
Si nous revenons à l’équation de la puissance électrique totale fournie par le générateur linéaire, nous obtenons alors :
PET = E x I
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THEORIE
Dans le cas d’un générateur, nous distinguons 2 types de rendements :
- le rendement industriel qui prend en compte toutes les pertes d’énergie du générateur (effet Joule et autres) ;
- le rendement électrique qui ne prend en compte que les pertes par effet Joule.
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THEORIE
Formule du rendement industriel :
ƞi = Pu/Pa = (U x I)/Pa
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THEORIE
Formule du rendement électrique :
ƞé = Pu/PET = U/E
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THEORIE
Remarques : ATTENTION !, il ne faut pas confondre les 2 rendements.
Le rendement industriel rend compte de … de la transformation de l’énergie absorbée par le générateur en énergie électrique tandis que le rendement électrique ne nous informe que du … du générateur une fois l’énergie électrique produite et des pertes qui interviennent alors.
De plus, comme PET < Pa, le rendement électrique est plus grand que le rendement industriel.
l’efficacité
rendement
