Question 1 - Lycée Don Bosco Marseille

LEÇON 6
Les récepteurs électriques
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1. Définition
Un appareil qui absorbe de l’énergie électrique pour la transformer en une autre énergie
est appelée : récepteur.
Prenons par exemple les équipements d’une maison. Ces derniers peuvent être classés en
fonction des transformations qu’ils effectuent.
Les appareils qui produisent uniquement de la chaleur : radiateur électrique, four,
chauffe-eau, grille pains, ampoule incandescente.
Les appareils qui entraînent uniquement : robot ménager, aspirateur, réfrigérateur,
congélateur.
Les appareils qui entraînent et qui produisent de la chaleur : lave-linge, lavevaisselle, sèche-cheveux, climatisation.
Les appareils électroniques : télévision, ordinateur, chaîne Hi-Fi, lecteur DVD,
téléphone sans fil.
2. Rappel de quelques définitions
La puissance qui « entre » dans un récepteur est appelée : la puissance
absorbée.
La puissance qui sort du récepteur est appelée : la puissance utile.
La puissance qui est dissipée en chaleur est appelée : les pertes ou la puissance
perdue.
3. Rendement
Nous avons déjà vu que = Wu ÷ Wa et que W = P t.
Donc nous pouvons écrire que : Wu = Pu t et que Wa = Pa
Ce qui nous permet d’écrire la nouvelle formule du rendement :
t.
= Pu ÷ Pa
Avec
: rendement sans unité
Pu : puissance utile en Watt (W)
Pa : puissance absorbée en Watt (W)
Transformation de la formule : Pu = Pa
et Pa = Pu ÷
Remarque : un rendement est toujours un rapport de deux grandeurs de même unité.
4. Différents types de récepteurs
Ceux, qui transforment toute l’énergie électrique reçue en chaleur, sont appelés
récepteurs thermiques et ont comme équation :
Pu = Pa et
= 1 = 100 %
Ceux qui transforment toutes l’énergie électrique reçue en énergie mécanique ou
en énergie chimique avec des pertes ont comme équation :
Pa = Pu + pertes et
< 1 (100 %)
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Les récepteurs électriques
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Remarques :
le principe de la conservation des énergies fonctionne aussi pour les
puissances, à savoir : la somme des puissances qui entrent dans une
machine est égale à la somme des puissances qui en sortent.
Exemple :
Puissance
absorbée
Pa
MOTEUR
ELECTRIQUE
Pertes
Pp
Puissance utile
Pu
les formules de la puissance P = U
I et de l’énergie W = U
I
t ne
fonctionnent que pour les puissances et les énergies électriques.
Dans l’exemple ci-dessus la seule puissance qui est une puissance électrique
est la puissance absorbée, les formules deviendraient donc :
Pa = U I et Wa = U I t.
5. Exercices d’application
Un moteur est alimenté sous une différence de potentiel de 240 V pour une intensité
de 15 A et un rendement de 80 %. Déterminer la puissance absorbée puis la puissance
utile de ce moteur.
Pa = ? U = 240 V et I = 15 A d’où Pa = U I = 240 15 = 3600 W.
Pu = ? Pa = 3600 W et = 80 % = 0,8 d’où Pu = Pa
= 3600 0,8 = 2880 W.
Un sèche-linge, qui fonctionne pendant 2 heures, est entraîné par un moteur électrique
de 100 W dont le rendement est 0,6. Calculer d’abord sa puissance absorbée puis son
énergie absorbée et enfin le prix de revient sachant qu’1 kWh vaut 0,08 €.
Pa = ? Pu = 100 W et = 0,8 d’où Pa = Pu ÷ = 100 ÷ 0,6 = 167 W.
Wa = ? Pa = 167 W et t = 2 h d’où Wa = Pa t = 167 2 = 334 Wh.
Prix = ? Wa = 334 Wh = 0,334 kWh et 1 kWh équivaut à 0,08 € d’où Prix =
0,334 0,08 = 0,0267 €.
Un moteur électrique fournit une puissance mécanique de 1000 W en absorbant un
courant de 15 A. En 30 minutes il absorbe une énergie de 600 Wh. Calculer sa tension
d’alimentation et son rendement.
U = ? Wa = 600 Wh ; I = 15 A et t = 30 min = 0,5 h d’où U = Wa ÷ (I t) = 600
÷ (15 0,5) = 80 V.
= ? Pu = 1000 W ; Wa = 600 Wh et t = 0,5 h d’où = Pu ÷ Pa avec Pa = Wa
÷ t = 600 ÷ 0,5 = 1200 W et = 1000 ÷ 1200 = 0,833 = 83,3 %.
Un four électrique fournit une puissance de 800 W pendant 3 h. Calculer le coût de son
utilisation sachant que 1 kWh vaut 0,08 €.
W = ? P= 800 W et t = 3 h d’où W = P t = 800 3 = 2400 Wh = 2,4 kWh
Prix = ? W = 2,4 kWh et 1 kWh = 0,08 € d’où Prix = 2,4 0,08 = 0,192 €.