3. Caract´ eristique d’un r´ ecepteur

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 ^p1^q

On multiplie chaque membre de ^p1^qparI, 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.