Les R´ ecepteurs
1. Reconnaˆıtre un r´ ecepteur
D´ efinitions :
Unr´ecepteurest un convertisseur d’´energie qui consomme de l’´energie ´electrique et la transforme en une ou plusieurs autres formes d’´energies (m´ecanique, thermique, chimique, ...).
Pratiquement, un r´ecepteur est un dipˆole qui, hors circuit, ne pr´esente aucune tension `a ses bornes.
Un dipˆole est un syst`eme ´electrique reli´e `a l’ext´erieur par deux bornes. Son ´etat ´electrique est caract´eris´e par la diff´erence de potentiel `a ses bornes et l’intensit´e du courant qui le traverse.
2. Convention d’orientation
du courant :
* Si I circule dans le sens de l’orientation : I¡0.
* Sinon,I 0.
de la tension :
Convention d’orientation d’un r´ecepteur :
Si la tension U aux bornes d’un r´ecepteurs et l’intensit´e du courant I le traversant sont de sens contraires, alors le dipˆole est enconvention r´ecepteur.
3. Caract´ eristique d’un r´ ecepteur
Il s’agit de la repr´esentation graphique de la tension U aux bornes d’un r´ecepteur en fonction de l’intensit´e I du courant qui le traverse : c’est la courbe qui caract´erise le fonctionnement du dipˆole.
E’ est une tension particuli`ere du r´ecepteur : c’est une tension `a partir de laquelle le r´ecepteur laisse passer le courant. On l’appelleforce contre-´electromotrice (fc´em). Elle est not´ee chez les r´ecepteursE’et son unit´e est le volt (V).
Lecoefficient directeur de la droiteest ´egal `a lar´esistance internedu r´ecepteur. Elle est not´eer’et son unit´e est l’ohm (Ω).
Le dipˆole est ditactif : sa caract´eristique est une droite qui ne passe pas par l’origine.
Or la r´esistance a une caract´eristique particuli`ere :
E’ = 0 d’o`u URI : il s’agit dela loi d’Ohm.
Le dipˆole est ditpassif : sa caract´eristique est une droite passant par l’origine.
5. Bilan ´ energ´ etique d’un r´ ecepteur : cas g´ en´ eral
Cette ´etude est valable pour les´electrolyseurs et lesmoteurs.
Bilan ´ energ´ etique
Principe de conservation de la puissance
D’apr`es leprincipe de conservation de la puissance:
Puissance ´electrique re¸cue = Puissance utile (chimique ou m´ecanique) + Puissance thermique dissip´ee par effet Joule.
.
UIE1I r1I2
UI : puissance ´electrique re¸cue (en W) E1I : puissance utile (en W)
r1I2 : puissance thermique dissip´ee par effet Joule (en W)
D´emonstration :
Selon la loi d’Ohm g´en´eralis´eeon a : UE1 r1I p1q
On multiplie chaque membre de p1qparI, on a : UIE1I r1I2
Cas particulier : le conducteur ohmique
Le conducteur ohmique (ou r´esistor) a une force contre-´electromotrice nulle.
La puissance ´electrique re¸cue par ce dipˆole est dissip´ee par effet Jouleet sous forme de rayonnement
Rendement d’un r´ ecepteur
D´ efinition :
Le rendement d’un r´ecepteur est le rapport entre la puissance utile c´ed´ee par ce dipˆole et la puissance ´electrique re¸cue (puissance coˆuteuse) :
η P u P e
E1 U
Remarque
Cette ´etude peut ˆetre r´ealis´ee en termes d’´energie.
En effet, on sait que pard´efinition,
WP.∆t avec ∆tla dur´ee de l’exp´erience (en s).
Il suffit donc de multiplier chaque terme de puissance par la dur´ee ∆tpour exprimer le bilan ´energ´etique du r´ecepteur.
Le rendement reste inchang´e.
