Télécharge ENSEIGNEMENT SCIENTIFIQUE Terminale THEME 2 et plus Lectures au format PDF de Chimie sur Docsity uniquement!
ENSEIGNEMENT SCIENTIFIQUE Terminale
THEME 2 : LE FUTUR DES ENERGIES
CH03 Optimisation du transport de l’électricité
Les pertes d’énergie dans la distribuon d’électricité le long d’un réseau peuvent être gérées par des graphes qui sont des modèles mathématiques utilisés pour traiter des problèmes relevant de domaines variés : transport d’informaon dans un réseau informaque, réseaux sociaux, transactions financières, analyses génétiques, etc.
Nous nous intéressons donc ici à la minimisation des pertes par effet Joule dans les lignes électriques.
1. Puissance et énergie (rappel de première)
Puissance
u tension en volt (V) i intensité du courant en ampère (A) p puissance en watt (W)
La puissance est mesurée avec un wattmètre
Un dipôle générateur est un dipôle qui fournit de la puissance électrique. Cette puissance est consommée par les dipôles récepteurs.
Exemple : le générateur délivre une puissance La puissance consommée par
l’ampoule est 6 W.
T
le
Energie
E énergie en Joules (J) ou kWatt.heure (kW.h) 1kWh = 3,6.10^6 J P puissance en Watt (W) temps d’utilisation du récepteur en seconde (s)
Cas de la résistance
Un conducteur parcouru par un courant électrique dégage de la chaleur. Plus généralement, l’effet Joule se traduit par la conversion d’énergie électrique en énergie thermique (chaleur). Dans le cas des conducteurs ohmiques et des résistances, l’énergie électrique consommée est entièrement transformée en chaleur.
Conséquences de l’effet Joule
Applications : Appareil de chauffage : radiateurs, fers à repasser, fours, …
L’éclairage par incandescence : filament d’une lampe… Les dispositifs de sécurité : disjoncteur thermique, coupe-circuit…
Inconvénients : Dans tous les dipôles actifs, l’effet Joule représente une perte.
Il y a pertes quand il s’agit du transport de l’énergie électrique : lignes à haute tension. Il peut y avoir détérioration lorsque l’échauffement est trop important.
Puissance compteur électrique pour installation domestique
9kV.A=9000V.A=9000W=9kW (^) Energie consommée
2 expressions de la puissance consommée par une résistance
Dans ce modèle, l’objectif est de minimiser les pertes par effet Joule sur l’ensemble du réseau sous les contraintes suivantes :
- l’intensité totale sortant d’une source est limitée par la puissance maximale distribuée
- l’intensité totale entrant dans chaque nœud intermédiaire est égale à l’intensité totale qui en sort
- l’intensité totale arrivant à chaque cible est imposée par la puissance qui y est utilisée
Le flot de valeur 2 est équitablement réparti pour les clients 3 et 5.
L’acheminement 145 pour le client 5 emprunte d’autres lignes 123 pour le client
