Energie puissance et rendement
Energie puissance et rendement
Notion d’énergie :
Définition : Un système possède de l’énergie s’il est capable de fournir du travail mécanique ou son équivalent. L’énergie s’exprime en Joules (J).
Exemple :
- Un générateur transforme une énergie mécanique en énergie électrique.
- Cette énergie provient du générateur qui fait circuler le courant c’est-à-dire qui met en mouvement les charges électriques par sa force électromotrice.
- Le moteur reçoit cette énergie électrique et la transforme en énergie mécanique.
- Le moteur électrique exerce des forces qui peuvent déplacer des objets: Il fournit du travail mécanique donc il possède de l’énergie.
Attention
On remarque qu’il faut fournir un effort plus important pour entraîner le générateur quand celui-ci est en charge, que lorsqu’il est à vide.
Cela montre que l’énergie électrique n’est pas produite à partir de rien. C’est notre effort sur le générateur qui la crée. C’est le principe de la dynamo, mise au point par Siemens en 1866.
Transformation de l’énergie :
Un récepteur est un appareil qui transforme l’énergie électrique en une autre forme d’énergie.
| Énergie consommée | Récepteur | Énergie utile fournie |
|---|---|---|
| Énergie électrique | Radiateur électrique | Thermique (chaleur) |
| Énergie électrique | Lampe électrique | Rayonnante (lumière) |
| Énergie électrique | Moteur électrique | Mécanique (travail) |
| Énergie électrique | Accumulateur en charge | Chimique |
| Énergie électrique | Transformateur | Électrique |
Un générateur est un appareil qui transforme en énergie électrique une autre forme d’énergie.
| Énergie consommée | Récepteur | Énergie utile fournie |
|---|---|---|
| Mécanique (travail) | Dynamo, alternateur | Énergie électrique |
| Chimique | Pile, accumulateur (batterie) | Énergie électrique |
| Rayonnante (lumière) | Photopile (panneau solaire) | Énergie électrique |
| Thermique (chaleur) | Thermocouple | Énergie électrique |
| Électrique | Transformateur | Énergie électrique |
Conservation de l’énergie,rendement :
Attention
L’énergie ne se perd pas au cours d’une transformation. Elle se conserve.
- Un radiateur électrique transforme la totalité de l’énergie électrique qu’il reçoit en chaleur.
- Un moteur électrique ne transforme pas la totalité de l’énergie qu’il consomme en énergie mécanique. Il produit également de la chaleur.
- L’énergie électrique consommée est égale à la somme de l’énergie mécanique et de l’énergie thermique fournie.
- Le rendement énergétique (η) (éta) est égal au rapport de l’énergie utile fournie et de l’énergie totale consommée.
Attention
η => le rendement varie de 0 à 100%
Puissance et énergie :
- Un appareil puissant fournit beaucoup d’énergie en peu de temps.
- La puissance consommée par un appareil est l’énergie qu’il consomme pendant l’unité de temps.
L’énergie électrique consommée par un appareil est égale au produit de sa puissance P consommée par la durée t de son fonctionnement.
Unités d’énergie :
Unité légale d’énergie (système international)
- P est exprimée en watt (W)
- E est exprimée en joule (J)
- t est exprimée en seconde (s)
Unité usuelle d’énergie électrique :
- P est exprimée en watt (W)
- E est exprimée en watt-heure (Wh)
- t est exprimée en heure (h)
Note
- L’unité de l’énergie E est le Joule
- Energie E= tension × intensité × temps = U × I × t
- Energie E = puissance × temps = P × t
- 1 Joule = 1 J = 1 W × 1 s = 1 Ws
- 1 Joule = 1 V × 1 A × 1 s
Note
Plus commun en électricité :
- 1 Wh = 3600 Ws = 3600 J
- 1 kWh = 3 600 000 Joules
https://www.tecnipass.com/cours-electricite-courant.continu-puissance.energie?page=3
Mesure de l’énergie :
L’énergie consommée par une installation domestique est mesurée par un compteur d’énergie.
