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Module 2: L ’ÉLECTRICITÉ. 2. Le magnétisme 3. Les circuits électriques 4. L ’énergie dans les circuits électriques 5. La conservation de l ’énergie 6. L ’énergie et ses transformations 7. Le Québec et l ’électricité. Le magnétisme. Les matériaux. magnétiques.
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Module 2: L ’ÉLECTRICITÉ • 2. Le magnétisme • 3. Les circuits électriques • 4. L ’énergie dans les circuits électriques • 5. La conservation de l ’énergie • 6. L ’énergie et ses transformations • 7. Le Québec et l ’électricité
Le magnétisme • Les matériaux • magnétiques attiré/repoussé par un aimant attiré par un objet en fer • ferromagnétiques attiré par un aimant • non-magnétiques sans effet sur un aimant sans effet sur un objet en fer
? ? ? ? Le magnétisme (résumé) Subs. ferromagnétique Aimants Subs. magnétique attraction Subs. magnétique Aimants attraction répulsion Subs. ferromagnétique aucun effet attraction
N S Les formes d ’un champ magnétique • d ’un aimant droit
N S Les formes d ’un champ magnétique d ’un aimant en forme de U
N S Le champ magnétique naturel d’une boussole attraction L ’aiguille d ’une boussole (la pointe NORD) pointe TOUJOURS vers un sud… magnétique
Le champ magnétique naturel de la terre Sud Nord Sud Nord
Le champ magnétique naturel de la terre
Nord Sud Nord Sud La loi des pôles les pôles semblables répulsion répulsion
Sud Nord Nord Sud La loi des pôles les pôles contraires attraction attraction
Le champ magnétique autour d’un fil droit Dans la loi de la main droite…. le pouce indique le sens du courant électrique le pouce courant électrique les doigts indiquent le sens du champ magnétique champ magnétique les doigts
Le champ magnétique autour d’un solénoïde Dans la loi de la main droite…. le pouce indique le NORD le pouce NORD les doigts indiquent le sens du courant électrique courant électrique les doigts
Cobalt Bois Plastique Caoutchouc Fer Fer Nickel Cobalt Nickel Un solénoïde efficace Ampèremètre Intensité
Les circuits électriques • Les conducteurs et les isolants • La conductibilité des fils conducteurs • La mesure de l’intensité • La mesure de la tension • La conductance • La résistance • (suite…..)
Les circuits électriques(suite…) • La résistance équivalente (circuit série) • La résistance équivalente (circuit parallèle) • L ’erreur dans la mesure • Les lois de Kirchoff (????)
Les conducteurs et les isolants Les conducteursélectriques sont... solides liquides les métaux les électrolytes les acides les bases les sels
Mauvais conducteur==> trop long Mauvais conducteur==> diamètre trop petit Mauvais conducteur==> en nichrome La conductibilité des fils conducteurs BON CONDUCTEUR==> COURT, GROS DIAMÈTRE, EN CUIVRE ET TORSADÉ
La mesure de l ’intensité I L ’intensité se mesure en Ampères (A) Dans un circuit, l ’ampèremètre se place en série. = A2 A1
V2 V1 La mesure de la tension U La tension se mesure en Volts (V) Dans un circuit , le voltmètre se place en parallèle.
I G= U La conductance G Elle se mesure en Siemens (S) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 (A) = 5 ampères 10 volts Intensité 0,5 Siemens 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (V) Tension
U R= I La résistance R Elle se mesure en Ohms ( ) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 (V) 10 volts 2 Ohms = 5 ampères Tension 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Intensité (A)
(suite…..) La conductance est l’inverse de la résistance !!! G=1/R ou G = I/U 2 Siemens = 1/2 Ohm La résistance est l’inverse de la conductance !!! R=1/G ou R =U/I 2 Ohms = 1/2 Siemens
La résistance équivalente (circuit série) R2 = 100 W R1 = 50 W RE = R1 + R2 RE = 50 W + 100 W La résistance équivalente d ’un circuit série est toujours plus grande que la plus grande des résistances. RE = 150 W
La résistance équivalente (circuit parallèle) R1 = 50 W 1 Re = 1 R1 + 1 R2 1 Re = 1 50 + 1 100 Re = 33,3 W R2 = 100 W La résistance équivalente d ’un circuit parallèle est toujours plus petite que la plus petite des résistances.
5volts 2 = 2,5 volts L ’erreur dans la mesure L ’erreur absolue L ’erreur absolue correspond à LA MOITIÉ de la plus petite graduation 35 2,5 Volts
2,5 X 100 35 7, … % L ’erreur dans la mesure L ’erreur relative L ’erreur relative correspond au pourcentage (%) d ’erreur 35 2,5 Volts 35 Volts ± 7 %
L’intensité et la tensiondans les circuits séries. 3V 3V 3V Dans un circuit série, l ’intensité (Ampère) est la même partout. 9V Dans un circuit série, la tension totale (Volts) est répartie sur chacun des éléments du circuit.
L’intensité et la tensiondans les circuits parallèles. 1 A 1 A Dans un circuit parallèle, l ’intensité totale (Ampère) est répartie sur chacun des éléments du circuit. 1 A 3 A Dans un circuit parallèle, la tension (Volts) est la même partout.
L ’énergie électrique. L ’énergie électrique se mesure en JOULES. Ce sont des WATTS x secondes. E= U x I x Dt L ’énergie électrique se calcule avec la formule: Quelle est l ’énergie électrique dégagée par une prise de courant de 110 V qui débite 15 ampères pendant 5 minutes ? E = U x I x Dt U = 110 V I = 15 A Dt = 5 min. (300 s) 110 V x 15 A x 300 s = 495 000 Joules 495 kJoules
L ’énergie thermique L ’énergie thermique se mesure en JOULES. NB:. c ==>correspond à la chaleur massique. C ’est une constante qui est égale à 4,19 J/g°C pour l ’eau. Q= m x c x Dt L ’énergie thermique se calcule avec la formule: Quelle est l ’énergie thermique absorbée par une bouilloire contenant 2 litres d’eau qui passe de 20°C à 100°C ? m = 2 litres (2000 grammes) c = 4,19 J/g°C Dt = 80°C (100-20) Q = m x c x Dt 670,4 kJoules 2000 g x 4,19J/g °C x 80°C = 670 400Joules
L ’énergie et ses transformations L ’énergie électrique se transforme en…. Énergie thermique … dans … un grille pain Énergie lumineuse … dans … une ampoule électrique Énergie potentielle … dans … un ascenseur Énergie cinétique … dans … un moteur électrique Énergie chimique … dans … une pile rechargeable
Le Québec et l’électricité Centrale au charbon Effet de serre et pluies acides chimique thermique cinétique électrique
Le Québec et l’électricité Centrale hydroélectrique Énergie renouvelable Inondations de terres cultivables potentielle cinétique électrique
Le Québec et l’électricité Centrale au diesel Technologie très simple à installer et à entretenir Effet de serre et pluies acides chimique thermique cinétique électrique
Le Québec et l’électricité Produit BEAUCOUP d’énergie Centrale au nucléaire Produits des déchets radioactifs nucléaire thermique cinétique électrique
Le Québec et l’électricité Energie propre et renouvelable Centrale au éolienne La source d’énergie n’est pas constante Cinétique de l ’air cinétique des hélices électrique