Fiche de révision : Grandeurs électriques fondamentales

📋 Plan du Cours

1. Grandeurs électriques et mesures
2. Résistance électrique et contrôle
3. Loi d’Ohm et calculs
4. Puissance électrique
5. Énergie et rendement électriques

📖 1. Grandeurs électriques et mesures

★ À maîtriser

• La tension se note U, se mesure en volts (V) et se mesure avec un voltmètre branché en parallèle aux bornes du dipôle.

• L’intensité se note I et se mesure en ampères (A) avec un ampèremètre ou une pince.

• La résistance se note R et s’exprime en ohms (Ω) ; elle se mesure avec un ohmmètre lorsque le circuit est hors tension.

Compléments

• La puissance se note P et s’exprime en watts (W), tandis que l’énergie se note E et peut s’exprimer en joules (J), wattheures (Wh) ou kilowattheures (kWh).

📖 2. Résistance électrique et contrôle

🔑 Notions clés & Définitions

• Résistance électrique : Propriété d’un conducteur qui s’oppose au passage du courant.

★ À maîtriser

📌 Une résistance faible facilite la circulation du courant, tandis qu’une résistance élevée la rend plus difficile.

Compléments

• Dans un moteur, mesurer la résistance d’un bobinage peut servir à contrôler son état.

• Une résistance peut être utilisée volontairement pour limiter le courant ou produire de la chaleur.

💡 Astuce mémo

Faible résistance : courant facilité ; résistance élevée : courant freiné.

📖 3. Loi d’Ohm et calculs

★ À maîtriser

📐 Formule - La loi d’Ohm relie tension, résistance et intensité par $U = R \times I$.

📐 Formule - L’intensité se calcule par $I = \frac{U}{R}$ et la résistance par $R = \frac{U}{I}$.

Compléments

• Pour U = 12 V et R = 24 Ω, l’intensité vaut I = 12 / 24 = 0,5 A.

📌 À tension constante, une augmentation de la résistance entraîne une diminution de l’intensité.

📖 4. Puissance électrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Puissance électrique : Indique la rapidité avec laquelle un appareil utilise ou transforme l’énergie électrique.

★ À maîtriser

📐 Formule - La puissance électrique vérifie $P = U \times I$, avec P en watts, U en volts et I en ampères.

Compléments

📐 Formule - Pour une résistance, la puissance vérifie $P = R \times I^2$.

• Pour R = 10 Ω et I = 2 A, la puissance vaut P = 10 × 2² = 40 W.

📖 5. Énergie et rendement électriques

🔑 Notions clés & Définitions

• Énergie électrique : Énergie fournie ou consommée par un appareil pendant son fonctionnement.
• Rendement énergétique : Compare l’énergie utile obtenue à l’énergie reçue.

★ À maîtriser

📐 Formule - L’énergie électrique vérifie $E = P \times t$ ; avec P en watts et t en heures, E est exprimée en wattheures.

📐 Formule - Le rendement vérifie $\eta = \frac{E_{\text{utile}}}{E_{\text{reçue}}}$ et, en pourcentage, $\eta (\%) = \frac{E_{\text{utile}}}{E_{\text{reçue}}} \times 100$.

Compléments

• L’énergie électrique peut être transformée en :

  • énergie lumineuse
  • énergie mécanique
  • énergie thermique

• Un kilowattheure vaut 1000 wattheures et un wattheure vaut 3600 joules.

• Un appareil de 2 kW fonctionnant pendant 3 h consomme 6 kWh.

📌 Plus un équipement est puissant et fonctionne longtemps, plus il consomme d’énergie.

• Pour une énergie reçue de 2 kWh et une énergie utile de 1,6 kWh, le rendement est de 80 %.

• Le rendement permet d’identifier la part d’énergie utile et les pertes.