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Objectifs Connaitre l’expression de la puissance et de l’énergie. Effectuer un bilan de puissance dans un circuit. Exploiter l’effet Joule dans le cas de résistances. Points clés L’énergie électrique est l’énergie consommée par un appareil électrique. Elle correspond à la puissance de l’appareil multipliée par la durée d’utilisation E = P × Δt. La puissance consommée par un appareil en courant continu est égale au produit de la tension U à ses bornes par l’intensité i du courant qui le traverse P = U × i. Dans un circuit électrique, la puissance délivrée par le générateur est égale à la somme des puissances reçues par les récepteurs Pgénérateur = Précepteur1 + Précepteur2 + … Pour un conducteur ohmique, la puissance perdue par effet Joule est P = R × i2. Pour bien comprendre Le circuit électrique Générateur et récepteur Tension, courant et multimètre Loi des nœuds et loi des mailles 1. La puissance électrique a. Définition La puissance électrique, notée P, est la puissance de fonctionnement prévue par le constructeur. Exemples Un aspirateur a généralement une puissance de 1000 W. Une bouilloire a une puissance de 2000 W. La puissance consommée par un appareil en courant continu est égale au produit de la tension U à ses bornes par l’intensité i du courant qui le traverse. P = U × i avec P la puissance électrique, en watt W U la tension aux bornes du récepteur, en volt V i l’intensité du courant électrique qui traverse le récepteur, en ampère A Récepteur traversé par un courant i b. Puissance et énergie La puissance est une indication de l’énergie délivrée ou reçue par un dipôle par unité de temps. Elle traduit la rapidité avec laquelle le transfert d’énergie se produit. L’expression de la puissance P d’un appareil qui fonctionne au cours du temps Δt est la suivante. avec E l’énergie, en joule J P la puissance, en watt W Δt la durée, en seconde s Exemple Une lampe de puissance P = 75 W consomme plus d’énergie qu’une lampe de 40 W pendant la même durée de fonctionnement Δt. La lampe plus puissante est plus lumineuse qu’une lampe moins puissante. c. Cas des conducteurs ohmiques Schéma du circuit On cherche à exprimer la puissance dissipée par un conducteur ohmique. On applique la formule P = U × i. Or un conducteur ohmique de résistance R obéit à la loi d’Ohm U = R × i. On obtient donc la relation suivante. P = R × i × i P = R × i2 avec P la puissance, en watt W R la résistance, en ohm i le courant, en ampère A La puissance dissipée par la résistance est libérée sous forme de chaleur c’est l’effet Joule. 2. L'énergie électrique a. Échange d'énergie dans un circuit Les circuits électriques comportent 2 types de dipôles. Les générateurs pile, générateur de tension continue ou alternative, etc. Les récepteurs lampe, moteur, résistance, électrolyseur, etc. Dans un circuit électrique traversé par un courant, les dipôles échangent de l’énergie. Les générateurs fournissent de l’énergie électrique. Les récepteurs reçoivent l’énergie électrique et la transforment en énergie utile mécanique pour un moteur, lumineuse pour une lampe, etc. ou en énergie thermique sous forme de pertes de chaleur. Échange d’énergie dans un circuit électrique b. Expression de l'énergie L’énergie électrique, notée E, reçue ou délivrée par un dipôle de puissance P pendant la durée Δt s’écrit de la manière suivante. E = P × Δt avec E l’énergie, en joule J P la puissance, en watt W Δt la durée, en seconde s Or P = U × i, on peut donc exprimer l’énergie délivrée ou reçue par un dipôle en fonction de la tension à ses bornes et du courant traversant le circuit. E = U × iΔt Remarque L’énergie s’exprime aussi en watt-heure Wh lorsque le temps est exprimé en heure. c. Méthode pour calculer l'énergie Pour évaluer l’énergie électrique consommée par un appareil fonctionnant en courant continu lampe, radiateur, etc., il faut procéder en deux étapes. Étape 1 Calculer la puissance. On détermine tout d’abord la puissance électrique P consommée par l’appareil. On mesure l’intensité i qui parcourt l’appareil à l’aide d’un ampèremètre branché en série dans le circuit ; la tension U aux bornes de l’appareil avec un voltmètre branché en dérivation. On utilise ensuite la relation P = U × i pour calculer la puissance P. Étape 2 Calculer l’énergie électrique. Pour déterminer l’énergie électrique E consommée par l’appareil, on multiplie la puissance P précédemment calculée par la durée d’utilisation Δt. On utilise la relation E = P × Δt. Exemple On souhaite mesurer l’énergie électrique d’une lampe. Pour cela, on la fait fonctionner sous une tension continue pendant 6 minutes. On mesure la tension U à ses bornes et l’intensité i du circuit. On relève alors la tension U = 6 V et l’intensité i = 25 mA = 0,025 A. La puissance électrique P absorbée par la lampe est P = U × i P = 6 × 0,025 P = 0,15 W Le temps de fonctionnement de la lampe est de Δt = 6 min = 360 s. L’énergie électrique E consommée par la lampe est E = P × Δt E = 0,15 × 360 E = 54 J. Cette lampe a consommé 54 joules en 6 minutes. 3. Le bilan de puissance dans un circuit a. Principe Dans un circuit électrique, la puissance délivrée par le générateur est égale à la somme des puissances reçues par les récepteurs. Pgénérateur = Précepteur1 + Précepteur2 + … b. Exemple On considère un circuit en série qui comporte une lampe et une résistance alimentés par un générateur. Schéma du circuit On cherche à effectuer un bilan de puissance dans ce circuit. On pose U la tension aux bornes du générateur ; U1 la tension aux bornes de la résistance ; U2 la tension aux bornes de la lampe. La loi des mailles nous indique que U = U1 + U2. Le circuit est traversé par le même courant d’intensité i, on multiplie la relation précédente par i U × i = U1 × i + U2 × i. Or la puissance délivrée par le générateur s’exprime par P = U × i ; la puissance reçue par la lampe est P1 = U1 × i ; la puissance reçue par la résistance est P2 = U2 × i. On a donc P = P1 + P2. Vous avez déjà mis une note à ce cours. Découvrez les autres cours offerts par Maxicours ! Découvrez Maxicours Comment as-tu trouvé ce cours ? Évalue ce cours !AchetezPEL 103 PLUS - Chauvin Arnoux - Enregistreur de données, Énergie, Puissance, 3 Canal(aux). Farnell propose des devis rapides, une expédition le jour même, une livraison rapide, un vaste inventaire, des fiches techniques et un support technique.
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Le PEL 105 permet de mesurer, d’enregistrer et d’analyser les puissances W, var, VA et les énergies kWh, kvarh, kVAh. Description Description Caractéristiques Fiche technique L’enregistreur PEL 105 de la société Chauvin Arnoux est d’une grande simplicité d’utilisation avec un boîtier tout terrain IP67 résistant aux chocs, aux UV et aux températures extrêmes. Il est adapté à une mise en place en extérieur directement sur poteau électrique. De catégorie 1000 V CAT IV, il permet les mesures sur tous les réseaux BT, y compris la tension neutre-terre et le courant de neutre. Le PEL 105 permet de mesurer, d’enregistrer et d’analyser les puissances W, var, VA et les énergies kWh, kvarh, kVAh. Dans le même temps, ils enregistrent le PF et le DPF. L’enregistrement s’effectue en continu avec un pas de 200 ms. Caractéristiques 5 entrées et 4 voies Tension 4 entrées et 4 voies Courant Fréquence réseaux DC, 50 Hz, 60 Hz et 400 Hz Tension 10,00 V à 1000 VAC 50/60 Hz, ou 600 VAC 400 Hz / 1000 VDC Courant de 5 mA AC à 10 kA AC / 50 mA DC à 5 kA DC Indice de protection IP 67 Dimensions 245 x 270 x 180 mm Poids < 4kg Vous aimerez peut-être aussi…
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Exploiter l’expression de l’énergie électrique Sur la boite de la console de jeu PlayBox 4 est indiqué .On va calculer, en , l’énergie électrique consommée par la PlayBox 4 lorsqu’on y joue minutes. Comprendre les données correspond à la puissance de la Playbox 4. minutes correspondent à la durée d’utilisation. L’expression de l’énergie électrique est . On cherche en . Vérifier les unités et le convertir si besoin Remarque Lorsque l’on utilise une relation mathématique en Physique-Chimie, il est indispensable de connaitre l’unité des grandeurs que l’on utilise, sans quoi le résultat trouvé risque d’être faux. La puissance doit être en kilowatt, ce qui n’est pas le cas . La durée doit être en heure, ce qui n’est pas le cas . Convertir les minutes en heures , soit Remarque Pour être plus précis dans le résultat, il vaut mieux laisser sous forme de fraction. Faire l’application numérique L’énergie convertie par la Playbox 4 pendant minutes est donc de Exploiter l’expression de la puissance électrique Sur la boite d’une ampoule DEL, on peut lire et .On va calculer l’intensité du courant qui circule dans cette DEL. Comprendre les données correspond à la puissance nominale de la DEL. correspond à la tension aux bornes de la DEL. L’expression de la puissance est . On cherche . Vérifier les unités et le convertir si besoin Remarque lorsqu’on utilise une relation mathématique en Physique-Chimie, il est indispensable de connaitre l’unité des grandeurs que l’on utilise, sans quoi le résultat trouvé risque d’être faux. La puissance doit être en watt, ce qui est le cas . La tension doit être en volt, ce qui est le cas . L’intensité est ampère . Jongler avec l’expression Donc D’où Faire l’application numérique L’intensité passant par la DEL est de soit . Adaptéà tous types de réseaux électriques, le PEL104 reconnaît automatiquement les capteurs connectés, Il mesure la tension jusqu'à 1000 VAC/VDC, le courant jusqu'à 10kVAC / 5 kVDC, Ses larges étendues de mesure permettent d'enregistrer des puissances jusqu'à 10 GW/Gvar/GVA, et des énergies de 4 EWh/EVAh/Evarh. Il dispose d’un Fournisseurs industriels Mesure, analyse et capteurs Capteurs Enregistreurs ... Enregistreur de puissance et d'énergie QUALISTAR CA8336 PRODUITS 258 CATALOGUES 9 LIVRE BLANC 1 ACTUALITÉS 2 Enregistreur de puissance et d'énergie QUALISTAR CA8336 DIMELCO Présentation L’enregistreur de puissance et d'énergie QUALISTAR CA8336 permet d’avoir une idée claire sur les principales caractéristiques de la qualité d’un réseau électrique. Cet enregistreur de puissance et d'énergie facilite aux techniciens des services de contrôle et de maintenance des bâtiments industriels ou administratifs la réalisation de travaux de maintenance, qu'elle soit préventive ou corrective. 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Il mesure la tension jusqu'à 1000 VAC/VDC, le courant jusqu'à 10 kVAC / 5 kVDC, Ses larges étendues de mesure lui permettent d'enregistrer des puissances jusqu'à 10 GW/Gvar/GVA, et des énergies de 4 EWh/EVAh/Evarh. Il dispose d’un mode Alarm ». L’utilisateur configure des limites et un listing d’évènement est analogiques Associés à des enregistreurs loggers L452 déportés, le PEL106 peut enregistrer des paramètres externes jusqu'à 2x8 voies telles que la température, la pression, le couple moteur, et ainsi permet d'affiner l'analyse en cas de recherche de dysfonctionnement par exemple. Cette fonction des PEL106 permet les applications dans le secteur des énergies nouvelles tel que l'éolien énergies électriques associées à la force du vent.Ultra-communicant Le PEL106 est équipé de multiples modes de communication USB, Ethernet, Bluetooth, WiFi et 3G/GPRS. Nouveau, le mode 3G/GPRS, permet à l'utilisateur d'insérer une carte SIM dans le PEL, afin de s'y connecter à distance via une liaison GSM 3G. Lors d’une alarme, l’utilisateur peut recevoir automatiquement un courriel. Lorsque l'accès au PEL106 est complexe en raison de protections sur les réseaux informatiques sécurisés, la consultation des mesures est possible via un serveur Le logiciel PEL Transfer permet d'analyser les données enregistrées avec les PEL100. A partir des campagnes de mesures réalisées en puissance, le logiciel décompose automatiquement les pertes le logiciel calcule directement le coût des puissances consommées, et donne le résultat dans la monnaie locale sélectionnée. La plateforme logicielle DATAVIEW, génère automatiquement des rapports. L'utilisateur a la possibilité de paramétrer des seuils d'alarme sur les différentes mesures réalisées, afin d'obtenir un rapport de mesures forts