Aspects énergétiques des phénomènes électriques

Les notions à connaître

Tension (U)

Différence de potentiel entre deux points d'un circuit, en volts (V).

Intensité (I)

Débit de charges électriques dans un conducteur, en ampères (A).

Résistance (R)

Capacité d'un dipôle à s'opposer au passage du courant, en ohms $(\Omega ).$

Effet Joule

Échauffement d'un conducteur parcouru par un courant électrique, dû à la résistance.

Rendement $(η)$

Rapport entre la puissance (ou énergie) utile et la puissance (ou énergie) totale consommée.

Les erreurs à éviter en physique-chimie

• ✗ Utiliser $P = RI^2$ pour un dipôle qui n'est pas un conducteur ohmique.

  ✓ $P = RI^2$ et $P = U^2/R$ ne sont valables QUE pour un conducteur ohmique. Pour les autres dipôles, utilise $P = U \times$ I.

• ✗ Mélanger joules et kilowattheures dans un calcul.

  ✓ Choisis une seule unité : soit tout en J et s, soit tout en Wh et h. Pour convertir : 1 kWh = 3 600 000 J.

• ✗ Oublier que le rendement est toujours inférieur à 1 (ou 100 %).

  ✓ Si tu trouves η > 1, il y a une erreur. L'énergie utile est toujours $\leq$ énergie totale.

Sais-tu répondre à ces questions ?

Les corrigés détaillés sont dans le quiz du chapitre.

1. La puissance électrique dissipée par un dipôle est donnée par :
2. L'énergie électrique consommée par un appareil de puissance $P$ pendant une durée $\Delta t$ est :
3. La loi d'Ohm pour un conducteur ohmique (résistance) s'écrit :
4. Un radiateur de $2\,000\;\text{W}$ fonctionne pendant $3\;\text{h}$. Quelle énergie consomme-t-il en kWh ?
5. La puissance dissipée par effet Joule dans une résistance $R$ parcourue par un courant $I$ est :