Cours puissance - 2e BEP Electro Descartes

Cours – La puissance électrique
Lieu :
Salle de cours &
salle de mesures
BEP Métiers de l’électrotechnique
Classe : 2ME
PUISSANCE ET ENERGIE
Objectif
Savoirs :
Identifier la notion de puissance, d’énergie et de rendement.
S 0.1 : Circuits parcourus par un courant continu :
- Puissance et énergie.
Tension, intensité, résistance.
Prérequis
On donne
Livre de cours : La Puissance.
Lois des circuits paragraphe 3
Fiches de cours
On demande
Répondre aux questions posées
dans le document en se referant au
livre de cours.
On exige
Connaître la relation entre
puissance, tension et intensité.
Relation entre puissance et énergie.
Notion de rendement.
Etape
Etapes du déroulement :
1
2
3
4
5
On donne
On demande
Fiches de cours
Vidéo : Voyage 2– EP2 :
Des volts pour aller plus
loin.
Expériences :
- Mesure de puissance et
d’énergie, vérifier la
mesure d’un compteur.
• Livre NATHAN chap. :
Variation de résistance
• Fiche de cours :
Variation de la
résistance
• Exercices d’application
•
•
Classe
entière
•
Retenir les points importants,
se faire expliquer les termes
techniques inconnus.
•
Participation à l’expérience :
•
Notion des lois de puissance
et d’énergie.
Classe
groupe
•
Tableau de mesures à
compléter.
Lire le chapitre correspondant. •
Le chapitre est lu
Maison
•
•
•
6
•
Synthèse et correction
•
7
•
Evaluation
•
Références :
Capacité
C1 S’informer
Condition
& lieu
Participation aux questions
posées par la vidéo
Avant de démarrer.
•
Expériences associées :
On exige
Répondre aux questions
posées dans la fiche en se
referant au livre de cours.
Faire les exercices donnés en
fin de chapitre.
Faire exercice complémentaire
donné en fin de séance.
Participer à l’élaboration
collective de la synthèse.
Revoir l’essentiel à retenir
donné dans le support de
cours.
Au travers du travail sur document,
les relations entre puissance et
énergie sont apprises
• Les réponses sont complètes
et correctes.
Maison
ou classe
•
Vérifier et revoir les erreurs
•
Evaluation portant sur les
cours Résistance et loi d’ohm
& variation résistance.
Classe
entière
30 mn
en
groupe
THEME D1 : Déterminer la puissance installée d’une habitation
TP8 : Mesure de puissance
TP9 : Mesure d’énergie
Fonction
F1 Organisation
Compétences
C1-1 Décoder les schémas, plans et descriptifs.
C1-2 Prendre en compte les consignes verbales et écrites.
Fiche n° 1
Classe
entière
Durée :
4h
Cours – La puissance électrique
LA PUISSANCE.
1
INTRODUCTION
La puissance d’un appareil correspond à la capacité qu’à celui-ci à fournir de l’énergie. Plus une
machine est puissante, plus elle fournira d’énergie.
AVANT DE DEMARRER…
Travail et énergie.
Nous avons vu qu’il y avait une relation entre l’énergie et la puissance. Rappeler le symbole de
l’énergie et son unité ?
A SAVOIR…
LA PUISSANCE EST UNE GRANDEUR PHYSIQUE.
Exprimer le symbole de la puissance et son unité :
Détermination de la puissance.
Donner une définition de la puissance :
La puissance et l’énergie sont liées par le temps. Indiquer les relations mathématiques qui existe entre
ces deux grandeurs :
P=
avec
Ordres de grandeurs :
Appareil
Lampe à
incandescence
Radiateur électrique
Machine-outil
Automobile
Alternateur de
centrale
W=
Puissance mise en jeu
Fiche n° 2
avec
Rendement
Energie consommée
en un jour
Cours – La puissance électrique
RENDEMENT D’ UNE MACHINE.
Principe de conservation de l’énergie.
Il y a quelques siècles, un savant nommé Lavoisier a affirmé un principe très important s'appliquant à
l'énergie : « Rien ne se perd, rien ne se crée
crée,, tout se transforme. »
Ainsi, lors d’une transformation d’énergie, il y a des pertes, mais c’est toujours de l’énergie. On la
trouve sous forme d’énergie thermique (De la chaleur).
Compléter le schéma ci-dessous et placer les symboles Wa, Wu et Wp
Machine
ou système.
Avec : Wa =
Wu =
Wp =
Ecrire la relation entre ces trois termes :
Le rendement s’écrit ____ c’est un nombre sans _____ il est toujours inférieur à ____
Ecrire la relation entre le rendement et l’énergie:
Rendement par rapport à la puissance.
Sachant que le principe de conservation d’énergie est valable pour la puissance, compléter le
diagramme suivant :
Machine
ou système.
Ecrire la formule des pertes en puissance :
Ecrire la formule du rendement en puissance :
Fiche n° 3
Cours – La puissance électrique
MESURAGE DE L’ ENERGIE ELECTRIQUE.
Appareil utilisé :
Afin de pouvoir facturer l’électricité utilisée par ses clients, EDF doit compter l’énergie électrique
consommée. On utilise donc un compteur d’énergie. Celui-ci est placé entre le réseau EDF et
l’installation électrique de l’utilisateur.
Indiquer le nom de cet appareil :
Symbole schématique du compteur électrique
Les différents types de compteurs :
Il existe deux technologies de compteurs d’énergie, citez-les :
A quoi correspond la lettre K d’un compteur à disque :
Comment est visualisé le comptage sur un compteur à disque ?
Comment est visualisé le comptage sur un compteur électronique ?
Compteur :
Compteur :
__________________
_________________
Fiche n° 4
Cours – La puissance électrique
LA PUISSANCE ACTIVE EN MONOPHASE
C’est la puissance qui est à l’origine de l’énergie fournit par le récepteur. Elle est indiquée par le
wattmètre, se note P et s’exprime en Watt.
Exprimer la relation qui existe entre les trois termes P, U, I et cosφ:
P=
avec
Cas n°1 : récepteur comportant des bobines (cosφ=0,8)
En déduire l’intensité passant dans un petit moteur de 150W alimentée sous 230V ?
Cas n°2 : récepteur ne comportant que des composants résistifs (cosφ=1)
En déduire l’intensité passant dans un projecteur de 150W alimentée sous 230V ?
Que devient la formule pour des récepteurs purement résistifs ?
Nous allons étudier dans un premier temps seulement des récepteurs purement résistif. Dans ce cas :
et cos φ= ….
Fiche n° 5
Cours – La puissance électrique
MESURAGE DE LA PUISSANCE POUR UN RECEPTEUR PUREMENT RESISTIF :
Il existe deux méthodes pour mesurer la puissance d’un récepteurs purement résistif. La méthode
directe et la méthode indirecte.
1. Méthode indirecte
indirecte :
La méthode de mesure indirecte ne nécessite pas de wattmètre. Il suffit d’un voltmètre et d’un
ampèremètre. On mesure les valeurs U et I puis on fait le produit de U par I et on obtient P puisque
P=UxI et que cosφ=1
On appelle cette méthode, la méthode ______________________
Schéma de la méthode voltampèremétrique : Placer les appareils de façon à mesurer U et I.
P=U x I x cosφ
I
G
U
Récepteur
2. Méthode directe :
Pour mesurer directement une puissance, on utilise un appareil qui mesure les watts, on
l’appelle le ___________________
Cet appareil est en fait le regroupement d’un ampèremètre et d’un voltmètre. L’affichage donne
directement le résultat P=U x I x cosφ en watts.
Le wattmètre possède quatre bornes. Deux bornes pour la partie Ampèremètre (Com
Com et A) et deux
bornes pour la partie Voltmètre (Com
Com et V). Généralement, il faut relier ensembles les deux bornes
Com.
Com
Schéma : Indiquer dans les cases et sur le schéma le nom de chaque bornes :
W
U
A
G
I
Récepteur
Fiche n° 6
WV
Cours – La puissance électrique
Exemples de wattmètres permettant la mesure directe :
Wattmètre analogique :
Pince wattmètre numérique
Fiche n° 7