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Sunday, 11 August 2024

U AB. I. D t=RI 2. D t=[ m +m. c]. Dq. Si la loi de Joule est vérifiée, l'augmentation de température doit donc être une fonction linéaire de I 2. b/Tracé de la courbe UAB=f(I). La tension aux bornes d'un conducteur ohmique suit la loi d'ohm La courbe est une droite de pente égale à R. R est voisin de 1, 91 O hms. c/ Complétons le tableau de mesures: Intensité I (A) 61, 0 I 2 1. 1 2. 25 4. 2 6. 25 9. 61 12. 25 Dq(K) 1. 4 3. 1 5. 1 8. 5 12. 2 16 Et traçons la courbe: Dq =f(I 2) Les points de mesure s'alignent bien. La pente de la droite moyenne est 1, 296 Elle est bien en accord avec l'expression précédente. La loi de Joule est donc bien vérifiée. Deux questions…. 1-L'intérêt d'utiliser le pétrole est sa chaleur massique plus faible. Pour une même quantité de chaleur reçue, l'élévation de température sera plus grande et donc plus facilement mesurable. 2-La chaleur cédée par le rhéostat n'est pas récupérée par le calorimètre. Elle ne fait pas partie du bilan thermique de la résistance immergée.

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Enseigner > Ressources pédagogiques > Electrotechnique Auteur: Bruno Boixiere  par Mr Boixiere Bruno Enseignant du Lycée Professionnel Jean Caillaud de Ruelle Sur Touvre Ce cours comprend: La notion d'effet joule L'étude de l'échauffement du au courant électrique La définition de la loi de joule L'expression de l'énergie et de puissance dissipée par effet joule La définition de la variation de la température La formule permettant de calculer la densité de courant dans un conducteur Documents joints BAC PRO ELEEC BAC PRO ELEEC

Ce TP permet d'appréhender avec les élèves de seconde, les mesures sur site de tension et de courant en utilisant des appareils de mesures portables comme le voltmètre et la pince ampèremétrique pour vérifier la loi d'ohm et la loi de joule, en utilisant la méthode voltampèremétrique. Cette mesure est réalisée sur une partie de l'installation de la cellule habitat. Ce TP permet également d'utiliser les équipements de protection individuel en vue du passage des tâches pratiques de l'habilitation électrique, ainsi que la tâche 2 du B1V.

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Rép. 114 s, 457 s. Exercice 6 Un chauffe eau est alimenté par le réseau. Il chauffe 120 litres d'eau de 10 à 90 °C en 6 heures. Que vaut la résistance du corps de chauffe? Quel est le courant qui le traverse? Rép. 26 Ω, 8. 46 A. Exercice 7 On branche un générateur dont la tension électromotrice vaut U et la résistance interne r sur une résistance extérieure R qu'on fait varier. Calculez la puissance dissipée dans la résistance extérieure en fonction de U, r et R. Quelle doit être la valeur de la résistance extérieure R pour que la puissance qui s'y dégage soit maximale? Rép. R = r. Exercice 8 Un moteur est branché sur le réseau. Il est traversé par un courant de 3. 5 A et il fournit une puissance mécanique de 1 CV. Calculez la tension contre-électromotrice, la résistance interne et le rendement du moteur. Que vaudrait le courant qui traverserait le moteur si on le bloquait et que la tension à ses bornes demeurait égale à 220 V? Rép. 210 V, 2. 86 Ω, 95%, 77 A. Exercice 9 On maintient constante et égale à 30 V la tension aux bornes d'un moteur.

Avantages et inconvénients de l'effet Joule Lorsqu'un conducteur de résistance électrique (en Ω) est traversé par un courant d'intensité (en A), la tension (en V) à ses bornes vaut (loi d'Ohm). La puissance (en W) dissipée par la résistance vaut alors:. Dans certains cas, l'effet Joule est intéressant: l'énergie dégagée peut être utilisée, par exemple, pour faire chauffer l'eau dans une bouilloire ou l'air dans une pièce. L'intégralité de l'énergie électrique est transformée en chaleur, utilisée dans un dispositif de chauffage. Dans d'autres cas, l'effet Joule est un inconvénient: l'énergie dégagée est perdue et se dissipe dans l'environnement sans possibilité de la récupérer. Les appareils électriques s'échauffent, ce qui peut provoquer des brûlures ou des incendies.

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Extrait de l'ouvrage Électricité, de J. -A. Monard, Bienne 1976. Effet Joule Le passage d'un courant dans un conducteur produit un dégagement de chaleur. On donne à celui-ci le nom d'effet Joule. Le travail effectué par le champ électrique lors du déplacement d'une charge q est égal au produit de la charge par la tension relative au chemin qu'elle parcourt. A = q U Le champ transporte une charge It le long d'un chemin entre les extrémités duquel il y a une tension U = RI. Calculons l'énergie dégagée pendant un temps t dans une résistance R traversée par un courant I: A = U I t = R I 2 t Ce travail correspond à une apparition d'énergie cinétique des particules, c'est-à-dire à une apparition d'énergie thermique. Il y a simultanément disparition d'énergie électrique. Exercice 1 Un radiateur électrique porte les indications suivantes: 220 V, 1200 W. Quelle est sa résistance? Rép. 40. 3 Ω Exercice 2 Un générateur a une tension électromotrice de 6 V et une résistance interne de 2 Ω. Quel est le courant maximum qu'il peut débiter?

On le branche sur une résistance de 10 Ω. Quelle est la chaleur dégagée en 1 minute dans cette résistance? Rép. 3 A, 150 J. Exercice 3 On a deux petites lampes électriques sur lesquelles il est écrit 8 V, 1W. On dispose d'un accumulateur de 20 V dont la résistance intérieure est négligeable. On monte en série ces deux lampes, une résistance R et la source de courant. Calculez la valeur de R pour que les lampes fonctionnent normalement. Que vaut le rendement du système? Rép. 32 Ω, 80%. Exercice 4 Une plaque chauffante consomme 2400 W. Elle est branchée sur le réseau. Quelle est sa résistance? Combien de temps met-elle pour amener 10 litres d'eau de 10 à 100 °C si les pertes sont négligeables? Rép. 20. 17 Ω, 1571 s. Exercice 5 La capacité calorifique d'un fer à repasser est de 200 cal/°C. Son corps de chauffe a une résistance de 60 Ω. On suppose qu'il n'y a pas de perte de chaleur. Durant combien de temps ce fer doit-il être branché sur une tension de 220 V pour passer de 20 à 130 °C? Comment ce temps est-il modifié si le fer est branché sur une tension de 110 V?

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