Confusion des formules en électricité.

[leo11]

Bonjour à tous.
Tout d'abord, je m'excuse d'avance si mon problème vous paraîtra trivial, mais bon, j'ai eu beau essayer, ça reste très confus dans ma tête !
J'ai récemment fait en classe le cours sur les énergies (je suis en 1ère), dans lequel toutes les formules (censées avoir été) vues en 4ème sont rebalancées d'un coup. J'ai donc fait quelques recherches afin de me rafraîchir la mémoire, mais ces recherches ne valent pas vraiment un cours...
Certains points restent donc confus dans ma tête. Les voici :

1) et .

• Premièrement, d'après mes sources, on peut en déduire . Mais, est-ce vrai dans TOUS les cas ? Et si nous avons plusieurs résistances dans le système, comment appliquer cette formule pour ?
• Deuxièmement, la première formule impliquant la force é.m. , permet de calculer la tension aux bornes d'un générateur, mais d'après ma première question, la tension n'est-elle pas la même dans tout le circuit ? Si oui, est-ce simplement une variante de , ou cette formule possède-t-elle sa caractéristique (sans mauvais jeu de mot) propre ?

2) ; et

• Premièrement, en jouant avec les coefficients ou en remplaçant par , on obtient une égalité (je pense) de toutes ces formules, mais, par exemple, il était expliqué dans mon cours de fortune, que permettait de calculer les pertes par effet Joule... Mais alors pourquoi cette formule seulement et pas une autre ? Et dans ce cas-là, pourriez-vous me préciser les applications des autres formules ?
• Deuxièmement, qu'est-ce que "l'énergie électrique", je veux dire par là, correspond-elle bien à dans la formule 3 ? Ou est-ce autre chose ? Et la puissance électrique ? Correspond-elle à dans la formule 3 ?

Comme vous pouvez le voir, je suis assez confus, mais je pense que mon problème vient simplement de la confusion de tous les termes et expressions servant à désigner telle puissance, ou telle tension. Pourriez-vous donc être particulièrement précis avec les termes que vous emploierez, si vous acceptez de m'aider ?

Merci de m'avoir lu, et merci encore si vous entreprenez de m'aider .

Léo.
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[Duke Alchemist]

Bonsoir.

Allons-y par étape :
Caractéristique = graphe représentant U en fonction de I.

Pour un conducteur ohmique (alias la résistance), la tension U à ses bornes est proportionnelle à l'intensité I du courant qui la traverse : c'est la loi d'Ohm (abordée en 4ème normalement).
Cela s'écrit : avec R la résistance en (ohm)
=> Sa caractéristique est donc une droite (croissante) passant par l'origine.

Pour un générateur, de force électromotrice (= tension à vide) E et de résistance interne r, qui fournit un courant d'intensité I, on a (appelé loi d'Ohm pour les générateurs).
=> Sa caractéristique est donc une droite décroissante passant par U=E sur l'axe des ordonnées.
Remarque : on notera qu'en l'absence de résistance interne, on a U=E pour tout I : c'est le cas d'un générateur idéal (ce dont tendent à se rapprocher les alimentations stabilisées pour des intensités pas trop importantes)

Ce sont les deux cas que vous devriez connaître.

Maintenant pour les puissances.
La définition (simplifiée) de la puissance est le produit de l'intensité par la tension soit ou en termes d'énergie .
Pour un conducteur ohmique, on a donc . Cela correspond à la puissance dissipée par effet joule que l'on note souvent .
Pour un générateur, la puissance fournie vaut avec rI² la partie dissipée par effet joule.

Ainsi, dans un circuit contenant un générateur (E,r) alimentant deux résistances R₁ et R₂ (on peut généraliser avec n résistances) en série, on a la loi des mailles (ou loi d'additivité des tensions) qui s'écrit :
U = U₁ + U₂ (relation vue au collège aussi normalement)
Si on multiplie par , qui est l'intensité qui traverse l'ensemble du circuit, chacun des termes, on obtient :
P = P₁ + P₂
Si on multiplie par le temps d'utilisation, on obtient la relation traduisant la conservation de l'énergie électrique dans un circuit électrique.

On peut aboutir à la même relation pour un circuit comportant des dérivations mais en partant de la loi des nœuds (ou additivité des intensités) et du fait que U est la même aux bornes de chacun des composants.

Duke.

[leo11]

Je commence à mieux comprendre. Merci bien !
Par exemple, un exercice sur lequel je n'étais pas sûr:
si j'ai un générateur possédant à ses bornes une tension de et produisant une intensité de , si je veux son énergie électrique, je vais faire
en exprimant en Wattheures (=Joules), c'est bien ça ?
Et si je veux la puissance électrique produite, je vais faire , toujours bon ?
Et une autre précision : si j'ai bien compris, toutes les formules de puissances sont similaires, comme je l'avais dit, mais ma mécompréhension du exprimant les pertes sous forme thermiques, venaient en fait de la loi d'ohm "version" générateur (), c'est bien ça ?
Merci.

NB: Ayant fait les frais de mauvais professeurs de physique durant mes années de collège, je n'avais pas eu l'occasion de rencontrer les lois des mailles et des noeuds. Encore merci, donc.

Léo.

[leo11]

Quelqu'un ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[norien]

Bonjour.

si j'ai bien compris, toutes les formules de puissances sont similaires, comme je l'avais dit, mais ma mécompréhension du exprimant les pertes sous forme thermiques, venaient en fait de la loi d'ohm "version" générateur (U = E I - r I²), c'est bien ça ?

Attention, ce que vous écrivez dans votre dernier massage est incorrect :
On a : U I = E I - r I²
E I est la puissance TOTALE engendrée par le générateur
U I est la puissance électrique utlie disponible aux bornes du générateur (puissance qui est fournie au circuit)
r I² est la puissance dissipée par le générateur sous forme d'effet Joule


Faites aussi attention aux notations ; dans vos messages, E représente tantôt la force électromotrice (fém) du générateur ( dans U_générateur = E - r I par exemple), mais aussi parfois l'énergie électrique (dans E = U I t par exemple).
Si vous confondez les deux écritures, vous risquez de commettre de graves erreurs.
Notez par exemple l'énergie W (en J ou en Wh) et réservez le E à la fém du générateur (en V).

Au revoir.

[stefjm]

Quelqu'un ?

Il ne doit y avoir ici que de mauvais profs de physique de collège...