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IDB Val d’Or G.V 2009 - 0 - 3e P. électricité Cours d’électricité Electricité O

IDB Val d’Or G.V 2009 - 0 - 3e P. électricité Cours d’électricité Electricité Objectifs : L’élève sera capable de : ✓ ✓ ✓ ✓ d’utiliser correctement le vocabulaire et les termes utilisés en électricité; ✓ ✓ ✓ ✓ de comprendre les loi de base et appliquer correctement les formules. IDB Val d’Or G.V 2009 - 1 - 3e P. électricité Cours d’électricité Sommaire La production de l’électricité -------------->> 2 – 6 EXT Constitution de la matière ----------------->> 7 – 14 EXT Circuit électrique ----------------------------->> 15 – 17 CM Tension ------------------------------------------>> 18 – 22 CM Courant électrique --------------------------->> 23 – 25 CM Résistance ------------------------------------->> 26 – 32 CM Loi de Pouillet --------------------------------->> 33 – 37 CM Loi d’Ohm --------------------------------------->> 38 – 42 CM Energie – Puissance – Joule ---------------->> 43 – 47 CM Rendement ------------------------------------------>> 48 EXT U et I dans les circuits -------------------->> 49 – 53 Ext Groupement des résistances ------------->> 54 – 60 CM Piles et accumulateurs ------------------------->> 61 - CM IDB Val d’Or G.V 2009 - 2 - 3e P. électricité Cours d’électricité La production de l’électricité (EXT) On peut produire de l’électricité de diverses façons. Voyons-en quelques-unes. - Par friction : en frottant un objet sur un autre. (électricité statique) Une latte en plastique frottée sur du tissu attire des petits bouts de papier. Le déplacement d’une voiture dans l’air sec... Le frottement d’un pull sur la peau... Le déplacement des nuages dans l’atmosphère ... (orage) - Par lumière : (courant continu) Transformation de l’énergie du soleil en électricité. Calculatrice, montre, … - Par action chimique : en plongeant deux matières différentes dans un mélange acide. (courant continu) Piles et batteries. - Par magnétisme : en faisant tourner une bobine de fil de cuivre dans un aimant (courant continu et courant alternatif) La dynamo sur le vélo. (courant continu) L’alternateur dans la voiture ou dans la centrale électrique. (courant alternatif) - Par chaleur : en chauffant deux matières soudées ensemble. (courant continu) Thermocouple. (voir dictionnaire) - Par pression : . (courant continu) Tourne disque, piézo-électrique. (allume gaz) L’électricité que nous recevons dans les habitations, les usines, les écoles, ... est produite dans les centrales électriques. IDB Val d’Or G.V 2009 - 3 - 3e P. électricité Cours d’électricité Production de l’électricité dans les centrales électriques Utilisation de l’effet magnétique Les centrales électriques sont des usines qui produisent de l'énergie électrique à partir d'autres énergies. (vapeur ou eau) Constitution. Une centrale est composée de deux éléments principaux. L'alternateur : appareil qui en tournant produit de l'électricité. La turbine : propulsée par la vapeur ou de l'eau; elle fait tourner l'alternateur. Remarque : on peut dire que le vélo est une petite centrale électrique. IDB Val d’Or G.V 2009 - 4 - 3e P. électricité Cours d’électricité Types de centrales électriques. Si la turbine est propulsée par de l’eau, on l’appellera centrale hydroélectrique. Si la turbine est propulsée par la vapeur, on l’appellera centrale thermique. Centrale hydroélectrique . * Centrale au fil de l’eau : construite sur une rivière, elle utilise le débit de l’eau pour faire tourner sa turbine. * Centrale à accumulation : Elle utilise l’eau accumulée dans un lac, en altitude. L’eau en tombant d’une hauteur importante, fait tourner la turbine. Centrale thermique. * Centrale thermique classique : on chauffe de l’eau dans une chaudière ensuite ou la propulse sur la turbine. * Centrale thermique nucléaire : même principe de fonctionnement que pour la Pour chauffer l’eau dans la chaudière, on utilise : - soit du charbon ; - soit du mazout ; - soit du gaz ; - … centrale classique mais pour chauffer l’eau on utilise l’énergie nucléaire. IDB Val d’Or G.V 2009 - 5 - 3e P. électricité Cours d’électricité Transport ou distribution de l’électricité. Dans la centrale (1), des turbines entraînent des alternateurs qui produisent de l'électricité. Des transformateurs (2) élèvent sa tension à 220 000 ou 380 000 V (220 ou 380 kV) en vue de son transport par des lignes à très haute tension (3). Plus la tension est élevée, moins il y a de pertes durant le transport. Dans des sous-stations (4), situées à proximité des centres de consommation, l'électricité est ramenée à une tension de par exemple 50 ou 16 kilovolts en vue de sa distribution. Par des lignes à moyenne tension (5) l'électricité est amenée aux gros consommateurs (industrie) et aux postes de transformation (6) installés dans les villages et les quartiers de villes, où sa tension est encore une fois abaissée à 220/380 volts, avant de parvenir aux utilisateurs. Questionnaire. 1. Cite les 6 façons de produire de l’électricité. 1. ....................……....................... 2. ................…….............................. 3. ...........................……................ 4. ................…….............................. 5. ...........................……................ 6. ...............……............................... 2. Qu’utilise t-on, sur un vélo, pour produire de l’électricité ? On utilise ...................................................…….................. 3. Par quelle action la pile produit-elle de l’électricité ? Par action .....................……................... 4. Où produit-on l’électricité que nous recevons dans les habitations ? L’électricité que nous recevons dans les habitations est produite par .....……................... 5. Quel principe les centrales électriques utilisent-elle pour produire de l’électricité ? Elles utilisent le principe du ..............................................……..................... 6. Qu’est ce qu’une centrale électrique ? Une centrale électrique est .......................................................................................……………………………………………………………………………. ................................................................................................................................... 7. Cite les éléments principaux qui constitue la centrale électrique. - la ...........................……….................. et l’ .....………........................................ 1. Centrale. 2. Transformation.(augmentation) 3. Lignes à très haute tension. 4. Sous station. 5. Lignes à moyennes tension. 6. Poste de transformation. IDB Val d’Or G.V 2009 - 6 - 3e P. électricité Cours d’électricité 8. A quoi sert l’alternateur ? L’alternateur sert à ............................................................……………………........................................ 9. A quoi sert la turbine ? La turbine sert à .......................................................................................…………………………………….................. 10. Quelles énergies utilisent t-on pour faire tourner la turbine ? On utilise soit ....................………………………................. soit ......................…………………………......................... 11. Cite les deux types de centrales. La centrale ..............................………………………………................. La centrale .......................……………………………….................. 12. Quelle est l’énergie utilisée pour chacune de ces centrales ? Centrale hydroélectrique : énergie de ..........................……………………………………………................. Centrale thermique : énergie de .......................…………………………………………….................. 13. Qu’utilise t-on comme énergie pour chauffer l’eau dans une centrale thermique classique ? - .................……………………....................... - .....…………………................................... - .........………………………………............................. 14. Quelle est la différence entre une centrale thermique classique et une centrale nucléaire ? ..................................................................................................................................……………………………………………………………………………………………………………….. .............................................................................................................................………………………………………………………………………………………………………………....... 15. Pourquoi augmente t-on la tension pour le transport de l’électricité ? ....................................................................................................…………………………………………………………………………………………………………….............................. IDB Val d’Or G.V 2009 - 7 - 3e P. électricité Cours d’électricité Constitution de la matière. (EXT) 1° Introduction. Ceci est une lampe de poche. Elle est composée: - d'un boîtier. - d'un réflecteur. - d'une ampoule. - d'un interrupteur. Réponse: ....……...... car il manque une ………………………… Lorsque tu auras placé cette ..........…....... dans le logement prévu à cet effet et fais glisser l'interrupteur, la lampe fonctionnera. Pour faire fonctionner la lampe, il faut dont une pile. On dit qu'elle "fournit" de l'électricité. Mais qu'est ce que l'électricité ? 2° Constitution de la matière. Pour le comprendre, examinons le plus petit élément qui constitue la matière. Il s'agit de l'atome. Celui-ci est composé : - d'un noyau qui est positif (+). - d'un ou plusieurs électrons qui sont négatifs(-). L'électron tourne, sur une orbite (couche), autour du noyau. L'électrons (-) est attiré par le noyau (+), mais ne vient pas s'y coller car il y a une force centrifuge qui l'éloigne du noyau. Force centrifuge : ……………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………. (dictionnaire) Réflecteur Ampoule Boîtier Interrupteur Noyau (+) Electron (-) Orbite La lampe va t’elle fonctionner ? Les électrons tournent autour du noyau qui les attires. IDB Val d’Or G.V 2009 - 8 - 3e P. électricité Cours d’électricité L'atome a un nombre précis d'électrons (-) répartis sur des couches successives. Prenons deux exemples: L'atome de cuivre L'atome de carbone Observe bien ces deux atomes. Que remarques-tu en ce qui concerne le nombre d'électrons sur leur dernière couche ? Les deux atomes ont un nombre ……………………………….. d'électrons sur leur dernière couche. L'atome de cuivre ne possède en effet qu'un seul électron sur sa dernière couche. Ceci est important pour la suite du cours. Les atomes qui possède moins de quatre électrons sur leur dernière couche, en perdent facilement un. (c’est le cas du cuivre) On appelle celui-ci: électron-libre. Il y a donc dans toute matière, des électrons libres en mouvement. L'atome qui a perdu un électron n'est plus complet. Il va alors essayer d'attirer un autre électron-libre dans son voisinage ou sur un autre atome proche. Ceci se passe dans toutes les matières. IDB Val d’Or G.V 2009 - 9 - 3e P. électricité Cours d’électricité Voici donc ce qui se passe dans un fil de cuivre par exemple. Comment est le déplacement des électrons libres dans ce fil de cuivre ? (entoures la bonne réponse) - tous dans le même sens. - dans des sens contraires. Comme tu l'as, je l'espère remarqué, les électrons libres se déplacent dans des sens différents. Ce déplacement d'électrons s'amplifie si: - on frotte le matériau. - on le chauffe. - on le presse. - ... Tu vas maintenant réaliser quelques expériences. Expérience n°1. Pour cette première expérience, il te faut un stylo bille et un petit morceau de papier. ( ± 1 x 1 uploads/Industriel/ 15-08-10cours-d-electricite-3e-p-2010.pdf