Les phénomènes électriques de base

Résumé du document

Nous savons qu'un circuit électrique est, entre autre, constitué de matériaux conducteurs (le cuivre par exemple) qui fournissent les électrons libres nécessaires pour créer un courant électrique.

On dit que ces électrons "circulent librement" au sein du matériau. Mais en regardant de plus près on constate que les électrons mis en mouvement par le générateur vont "se cogner" contre les ions du matériau et donc "être freinés" dans leurs mouvements (...)

Extraits

[...] Dans tout circuit électrique il est obligatoire de protéger les canalisations contre les risques de courts-circuits. Les dispositifs les plus usuels permettant d'ouvrir le circuit (déconnecter le générateur) lors d'un court-circuit sont les disjoncteurs et les cartouches fusibles . On appelle canalisation, les conducteurs associés à leur mode d'installation : - câble fixé sur un mur - fil sous conduit - câble sur tablette - fil sous goulotte - câble enterré - etc. ENERGIE ELECTRIQUE Nous savons que le but de l'électricité est d'utiliser des récepteurs qui transforment l'énergie électrique fournie par le générateur en une autre source d'énergie : - la chaleur (énergie calorifique) pour un four - le travail mécanique pour un moteur - la lumière pour une lampe - etc. [...]

[...] Nous n'utiliserons pas la formule précédente mais les valeurs standard suivantes : Valeurs données en Ω.mm² / m. Pour le cuivre Pour l'aluminium Résistivité à froid, soit à 20°C Sans passage de courant Résistivité à chaud, avec passage De courant (1,25 x résistivité à Froid : cf. NF C 15-100) Quelques valeurs de résistivité pour les matériaux isolants, en Ω.mm² / m Bakélite : variable de 106 à 1014 Caoutchouc vulcanisé : variable de 1013 à 1016 Verre ordinaire : environ 1012 Influence de la résistance et de la température sur les conducteurs : On sait que pour un matériau donné, à température et longueur données, la résistance du matériau diminue lorsque la section augmente (revoir la formule page 3). [...]

[...] On dira qu'il y a une surcharge chaque fois que la puissance des récepteurs est telle que l'intensité maximale admise par le générateur et les canalisations est dépassée. Cette surcharge si elle n'est pas éliminée à temps génère des surchauffes et risques de dégradation du générateur et de la canalisation. Il est obligatoire de protéger chaque circuit contre les risques de surcharges. Les dispositifs les plus usuels permettant d'ouvrir le circuit (déconnecter le générateur) lors d'une surcharge sont les disjoncteurs et les cartouches fusibles . [...]

[...] - le cuivre qui est un très bon conducteur présente une très faible résistance au passage du courant. - le verre qui est un bon isolant (donc très mauvais conducteur) présente une très forte résistance au passage du courant. * des dimensions du matériau : définies par sa longueur L et sa section S - un fil de cuivre de section 1,5 présentera une plus grande opposition au passage du courant qu'un fil de 16 mm². - si un fil de 1,5mm² de 1 mètre de long possède une résistance estimée négligeable, on peut supposer que si le fil a une longueur de 1 km sa résistance devra être prise en compte. [...]

[...] D'une manière plus générale on écrit : P puissance en watts : w W énergie en joules : J t temps en secondes En reprenant la formule de la page 7 on peut aussi écrire : P = U.I Comme W = P.t Si on exprime t en heures, alors W s'exprime en watt.heure Sachant que 1 heure = 3600 secondes, alors 1wh = 3600J ATTENTION ! La formule P = U.I est valable en courant continu mais également en courant alternatif lorsque les récepteurs sont purement résistifs. En alternatif, pour les appareils qui ne sont pas des résistors, d'autres formules seront utilisées. Résistor : récepteur purement résistif. [...]