Puissance électrique : \(P = U \cdot I\) où U est la tension en volts (V) et I l'intensité en ampères (A). La puissance s'exprime en watts (W).
- Identifier la tension U et l'intensité I
- Appliquer la formule P = U·I
- Exprimer le résultat dans l'unité appropriée (Watts)
- Interpréter la puissance comme l'énergie fournie par unité de temps
Tension aux bornes de la pile : U = 1.5 V
Intensité du courant dans le circuit : I = 0.2 A
\(P = U \cdot I = 1.5 \times 0.2\)
\(P = 0.3\) W
La pile fournit 0.3 joule d'énergie par seconde au circuit.
La puissance fournie par la pile est de 0.3 watts. Cela signifie que la pile fournit 0.3 joules d'énergie électrique par seconde au circuit.
• Tension : Volts (V)
• Intensité : Ampères (A)
• Résultat : Watts (W)
• 1 W = 1 J/s
Association en série : Lorsque des sources de tension sont connectées en série, leurs tensions s'ajoutent. La même intensité traverse chaque élément.
Dans un montage en série, les bornes positives d'une pile sont connectées aux bornes négatives de la suivante.
Première pile : U₁ = 9 V, Deuxième pile : U₂ = 9 V
En série, les tensions s'ajoutent : U_total = U₁ + U₂
\(U_{total} = 9 + 9 = 18\) V
Le montage série permet d'obtenir une tension plus élevée que celle d'une seule pile.
Lorsque deux piles identiques de 9 V sont associées en série, la tension totale obtenue est de 18 V. Cela permet d'alimenter des circuits nécessitant une tension plus élevée.
• Tension totale : U_total = ΣU_i
• Intensité : I est la même partout dans le circuit
• Puissance totale : P_total = U_total × I
Association en parallèle : Lorsque des sources de tension identiques sont connectées en parallèle, la tension reste la même, mais la capacité de fournir du courant augmente.
Dans un montage en parallèle, les bornes positives sont toutes connectées ensemble, de même que les bornes négatives.
Les trois piles ont la même tension : U₁ = U₂ = U₃ = 1.5 V
En parallèle, la tension est la même partout : U_total = U₁
\(U_{total} = 1.5\) V
Le montage parallèle maintient la même tension mais augmente la capacité à fournir du courant.
Lorsque trois piles identiques de 1.5 V sont associées en parallèle, la tension obtenue reste de 1.5 V. Le montage parallèle ne modifie pas la tension mais augmente la durée de vie et la capacité de délivrer du courant.
• Tension totale : U_total = U (identique)
• Intensité totale : I_total = ΣI_i
• Avantage : Augmentation de la capacité de courant et de la durée de vie
Loi d'Ohm : \(U = R \cdot I\) où U est la tension en volts (V), R la résistance en ohms (Ω), et I l'intensité en ampères (A).
Les 4 piles sont en série, donc : U_total = 4 × 1.2 = 4.8 V
\(U = R \cdot I \Rightarrow I = \frac{U}{R}\)
\(I = \frac{U_{total}}{R} = \frac{4.8}{6}\)
\(I = 0.8\) A
\(P = U \cdot I = 4.8 \times 0.8 = 3.84\) W
L'intensité du courant qui traverse la résistance est de 0.8 ampères. La tension totale de 4.8 V (4 piles en série) alimente la résistance de 6 Ω selon la loi d'Ohm.
• Association série : Tensions s'ajoutent
• Loi d'Ohm : Relie tension, intensité et résistance
• Puissance : P = U·I = R·I² = U²/R
Puissance électrique : \(P = U \cdot I\). On peut isoler l'intensité : \(I = \frac{P}{U}\).
Puissance de la lampe : P = 60 W, Tension d'alimentation : U = 12 V
À partir de P = U·I, on isole I : \(I = \frac{P}{U}\)
\(I = \frac{60}{12}\)
\(I = 5\) A
\(P = U \cdot I = 12 \times 5 = 60\) W ✓
L'intensité du courant qui traverse la lampe est de 5 ampères. La lampe de 60 W branchée sur une pile de 12 V consomme un courant de 5 A.
• P = U·I → \(I = \frac{P}{U}\) ou \(U = \frac{P}{I}\)
• Associations : Connaitre la puissance permet de calculer I ou U
• Sécurité : Vérifier que le courant ne dépasse pas les limites de sécurité
- Puissance électrique : P = U·I
- Loi d'Ohm : U = R·I
- Montage série : U_total = ΣU_i, I = constante
- Montage parallèle : U = constante, I_total = ΣI_i
- Puissance dissipée : P = R·I² = U²/R
- La puissance électrique est le produit de la tension par l'intensité
- En montage série, les tensions s'ajoutent mais l'intensité reste la même
- En montage parallèle, la tension est la même mais les intensités s'ajoutent
- Les associations de sources permettent d'adapter la tension ou le courant
- La loi d'Ohm relie tension, intensité et résistance dans un circuit
| Grandeur | Symbole | Unité | Montage série | Montage parallèle |
|---|---|---|---|---|
| Tension | U | Volt (V) | U_total = ΣU_i | U = constante |
| Intensité | I | Ampère (A) | I = constante | I_total = ΣI_i |
| Résistance | R | Ohm (Ω) | R_total = ΣR_i | 1/R_total = Σ(1/R_i) |
| Puissance | P | Watt (W) | P_total = ΣP_i | P_total = ΣP_i |
