Énergie électrique
Cette fiche résume les grandeurs électriques essentielles et leurs liens pour comprendre comment un appareil consomme, transforme et restitue l’énergie.
Grandeurs électriques de base
Repères
Les grandeurs de base décrivent le courant dans un circuit. Tension et intensité sont à distinguer.
- Tension : différence d’énergie par charge.
- Intensité : débit de charges électriques.
Tension et intensité
Tension
- Se mesure entre deux points.
- Traduit un transfert d’énergie.
- S’exprime en volt.
Intensité
- Se mesure en un point du circuit.
- Traduit un débit de charges.
- S’exprime en ampère.
Relations à retenir
Puissance électrique
Puissance
La puissance est l’énergie transférée par unité de temps. Elle s’exprime en watt, W.
Idée clé
Pense à un robinet : plus le débit est grand, plus l’action est rapide. Puissance, c’est la vitesse de transfert d’énergie.
Énergie électrique et effet Joule
Lien énergie-puissance-temps
L’énergie reçue dépend de la puissance et de la durée. L’unité SI est le joule, J.
Effet Joule
Utilité
- Chauffage électrique.
- Production de chaleur contrôlée.
Pertes
- Échauffement des câbles.
- Dissipation d’énergie thermique.
Repères d’unités
| Grandeur | Unité | Symbole |
|---|---|---|
| Énergie | joule | J |
| Puissance | watt | W |
Rendement et bilans d’énergie
Bilan énergétique
- 1
Repérer l’énergie reçue.
- 2
Identifier l’énergie utile.
Formule du rendement
Le rendement compare l’énergie utile à l’énergie reçue. Il est inférieur ou égal à 1 et peut s’écrire en pourcentage.
À ne pas confondre
- Le rendement peut dépasser 1.
- Les pertes sont souvent dues à l’effet Joule.
S’entraîner
Mini-exercice
Un appareil reçoit une énergie électrique et en restitue une partie utile, le reste étant perdu sous forme de chaleur. On cherche à interpréter le bilan.
- Écrire le bilan : énergie reçue = énergie utile + pertes.
- Relier les pertes à l’effet Joule.
- Conclure qu’un bon appareil limite les pertes.
Le bilan permet de comparer les appareils et de repérer les dissipations thermiques.
Mots à savoir
- tension
- Différence d’énergie par charge entre deux points.
- intensité
- Débit de charges électriques.
- rendement
- Rapport entre énergie utile et énergie reçue.
Conclusion
À retenir
- La tension et l’intensité caractérisent le courant.
- La puissance mesure la vitesse de transfert d’énergie.
- L’énergie dépend de la puissance et du temps.
- L’effet Joule transforme une partie de l’énergie en chaleur.