Carte mentalePremière spé · L'électron au travailNouveau
Carte mentale — E1 · La pile, le courant et le rendement
Masque les idées et essaie de les retrouver.
La pile, le courant et le rendement
E1 — du débit de charges à la facture d'énergie
Le courant
Qui porte la charge
- Dans un métal : les électrons libres
- Dans une solution : les ions
- Charge d'un électron : e = 1,6 × 10⁻¹⁹ C
L'intensité
- I = Q / Δt : un débit de charges
- I en ampères, Q en coulombs, Δt en secondes
- 1 A = 1 C.s⁻¹
Le sens conventionnel
- Du pôle + vers le pôle − à l'extérieur du générateur
- C'est l'OPPOSÉ du sens des électrons
- Héritage historique, on fait avec
La pile réelle
Le modèle
- Une source idéale E, la force électromotrice
- En série avec une résistance interne r
- U = E − r × I
Lire E et r
- E se lit à courant nul : la tension à vide
- r se cache dans la pente de la droite, au signe près
Le court-circuit
- Bornes reliées par un fil : I grimpe à E / r
- C'est ce qui grille les fusibles et chauffe les piles
Diagnostiquer une pile
- L'état se lit dans r, pas dans la tension à vide
- Une pile usée affiche encore fièrement ses volts
- Le froid gonfle r : phares OK, démarreur qui cale
Puissance et énergie
Les deux relations
- P = U × I, en watts
- E = P × Δt, en joules
- 1 kWh = 3,6 × 10⁶ J
La différence
- La puissance dit à quelle vitesse l'énergie s'écoule
- L'énergie fait la facture
- Ce n'est jamais P seul qui fait mal, c'est P × Δt
Rendement et pertes
L'effet Joule
- Tout conducteur parcouru par un courant chauffe
- P = R × I² : quadruple quand I double
Le rendement
- η = énergie utile / énergie absorbée
- Sans unité, souvent en pourcents
- Toujours inférieur à 100 %
Ce qu'est vraiment une perte
- Pas de l'énergie détruite
- De l'énergie arrivée là où on ne la demandait pas
- Perte du moteur, produit vendu du chauffe-eau
La mesure et son doute
- Une mesure s'écrit avec son incertitude : u = Δ / √3
- Deux fourchettes qui se recouvrent : ex æquo
- Une valeur sans fourchette ne gagne pas un appel d'offres