Questionnement :
Comment choisir l'aspirateur le plus performant ?
a. on compare les puissances
b. on compare les intensités
c. on compare les énergies
Questionnement :
Comment se protéger des risques liés au courant électrique ?
a. en utilisant des fusibles
b. en utilisant des disjoncteurs
c. en utilisant des prises de terre
Questionnement :
Quelle correspondance trouver entre les indications en watt et celles en ampère ?
Objet d'étude n°4 : Le réseau électrique domestique
Activité n°1 : Qu'appelle-t-on fréquence d'une tension périodique ?
Le fréquencemètre
Comment trouver une relation entre la période et la fréquence d'une tension alternative et périodique ?
| F (fréquence) | Hz | Hz | Hz |
| T (période) | s | s | s |
| F x T |
On constate que
\(\Large\mathrm{F\times T\; =\; 1}\)
\(\Large\mathrm{F =\frac{1}{T}\;\; \; ou \; \; \; T = \frac{1}{F}}\)
La tension du secteur
Comment déterminer la période et la fréquence de la tension du secteur.
Sur l'oscillogramme de la tension du secteur, on trouve :
\(\Large\mathrm{T= 20ms}\)
\(\Large\mathrm{T = 0,02s}\)
\(\Large\mathrm{F = \frac{1}{0,02}}\)
\(\Large\mathrm{F = 50Hz}\)
Actvité n°2 : Qu'indique un voltmètre utilisé en position « alternatif »?
La valeur efficace
La valeur efficace donne l'équivalence en tension continue d'une tension alternative.
Les caractéristiques du secteur
Les appareils devant être branchés sur une prise du secteur ont ses caractéristiques inscrites sur la prise.
Les tensions indiquées sont des valeurs efficaces.
Activité n°3 : Que signifient les indications en watt sur les appareils électriques ?
La puissance nominale
Ordre de grandeur
| Appareil électrique | Puissance nominale | Appareil électrique | Puissance nominale |
|---|---|---|---|
| Lampes | 10W à 100W | Micro-onde | 800W à 1200W |
| Aspirateur | 1600W | Friteuse | 2500W |
| Fer à repasser | 1800W | Téléviseur | 100W |
| Grille-pain | 1050W | Lave-linge | 3000W |
| Gaufrier | 640W | Réfrigérateur | 100W à 200W |
| Cafetière | 900W | Moteur de TGV | 6300kW |
- lampe – télévision : environ 100W
- petit électroménager : 500 à 2000W
- réfrigérateur – congélateur : environ 150W
- gros électroménager : au dessus de 2000W
Activité n°4 : Comment prévoir l'intensité du courant traversant un appareil ?
Existe-t-il une relation entre les grandeurs électriques ?
Comment trouver une relation entre la puissance nominale (inscrite sur la lampe), l'intensité qui traverse la lampe et la tension à ses bornes ?
| P Puissance |
W | W | W |
| U tension |
V | V | V |
| I intensité |
A | A | A |
| U x I |
On constate que :
\(\mathrm{P\; =\; U\times I}\)
L'intensité traversant un appareil branché sur le secteur
Un appareil de puissance nominale 2300W est branché sur une prise du secteur. Quelle est l'intensité qui le traverse ?
\(\Large\mathrm{P\; =\; 2300W}\) |
\(\Large\mathrm{U\; =\; 230V}\) |
\(\Large\mathrm{I\; =\; \frac{P}{U}\; =\; \frac{2300}{230}\; =\; 10A}\) |
|
Activité n°5 : Comment protéger les installations électriques ?
La puissance électrique d'une installation domestique
Dans une installation domestique, les appareils sont tous branchés en dérivation et fonctionnent sous la même tension efficace.
Nous savons que les intensités en courant continu obéissent à la loi d'additivité (ou loi des noeuds). Pour le secteur, cette loi est toujours valable.
La surintensité
Le coupe-circuit
Un coupe-circuit ouvre le circuit en cas de surintensité accidentelle.
Dans l'installation électrique de la maison, les coupe-circuits peuvent être :
- les fusibles,
- les disjoncteurs divisionnaires, regroupés dans un tableau.
Ils préviennent les risques de surintensité et d'incendie.
Pour protéger les personnes, on utilise :
- les disjoncteurs différentiels,
- la prise de terre.
Ils protègent des risques d'électrisation.