Le rendez-vous des électrons

[Hippotropikas]

Pourrais-tu expliquer avec tes propres mots la différence entre intensité, puissance et tension ? Un prof de physique m'avait expliqué avec l'analogie de la chute, celle du premier post, mais je n'avais pas compris l'application concrète de cette analogie.

 

[Spirit]

J'm'en charge moi si je puis me permettre, j'pense que ma vision peut t'intéresser.

L'intensité, s'exprime en ampère, et correspond au nombre de charge par unité de temps (1A = 1 Cb/s, avec le coulomb l'unité de charge que tu connais probablement). Comparé à la mécanique des fluides, ça correspond au débit ou flux (de ta cascade du coup).

La tension, elle, correspond à une différence de potentiel : par exemple si d'un côté d'une membrane t'as des cations, d'un autre côté des anions, tu créées une différence de potentiel et donc favorise un mouvement d'ions. Après là c'est un peu ignare ma façon de le présenter, j'ai pas les termes exactes, et j'suis sûr qu'on pourra mieux expliquer que moi. Pour la chute, la tension correspond à la différence de hauteur.

Enfin, la puissance correspond à l'énergie fournie par unité de temps (en effet, 1W = 1J/s avec J joule au cas où). Pour un régime électrique, tu as la relation P = U x I.

J'espère t'avoir apporté pas mal d'éléments de réponses :^D.

 

[Le minaw]

Spirit a assez bien expliqué l'affaire.

Si on ne considère pas une cascade, mais plutot une rivière avec une pente...

L'intensité ou ampérage, c'est "combien de litres d'eau par seconde il passe en un point de la rivière".

La tension, c'est la "pente" de la rivière, soit la différence entre deux points précis.

On comprend d'intuition (c'est pour ça que cette analogie est bien et très populaire, on peut pousser le truc assez loin):
-> que la puissance de la rivière sera le produit de son débit et de la "pente"
-> que la taille de la rivière ne dépend que de son débit
-> que pente et débit, à puissance égale, sont modulables à haut rendement

 

[Spirit]

-> que la taille de la rivière ne dépend que de son débit

Ce n'est pas l'inverse plutôt ? :> (cf loi de Poiseuille en mécanique des fluides pour les curieux)

 

[Le minaw]

Tu veux dire que le débit ne dépend que de la taille ?

En fait c'est là la limite de l'analogie.
La rivière prendra, compte de tenu des résistances (frottements, visquosité etc) la totalité de du "potentiel d'écoulement" (la section de sa canalisation par exemple) si la source est en excès ; puisque cette section de taille finie crée d'elle même une résistance.

L'ampérage, lui, dépend de ce qu'on consomme (si la source est en excès, là encore).
Un conducteur donné, dans un certain matériau avec un certain diamètre, est suceptible de voir un ampérage maximum transiter.
Si l'ampérage dépasse certaines valeurs liées uniquement au matériau et à la section du câble, il y a échauffement voir rupture du conducteur.

Ce que je voulais dire simplement :
-> Il faut le même câble pour faire transiter 1 ampère sous 10 volts que pour faire transiter 1 ampère sous 100000V.
-> Intuitivement, ça peut s'appliquer à la rivière (une "taille" de rivière = tant de litres par secondes, peu importe sa pente).

 

[Spirit]

Tu veux dire que le débit ne dépend que de la taille ?

Il en dépend entre autres, mais aussi de la différence de pression hydrostatique (<=> différence de potentiel) ainsi que de la viscosité du liquide et de la longueur d'étude.

Je ne vois pas comment la taille de la rivière dépend du débit, si c'est non spécifique comme tu le dis.

 

[Le minaw]

Il en dépend entre autres, mais aussi de la différence de pression hydrostatique (<=> différence de potentiel) ainsi que de la viscosité du liquide et de la longueur d'étude.

J'y connais rien en mécaniques des fluides, j'ai peut être été très inexact ; mes exemples n'ont pas vocation à être des modèles scientifiques précis, mais des illustrations de concepts.

En électricité aussi,

Il faut le même câble pour faire transiter 1 ampère sous 10 volts que pour faire transiter 1 ampère sous 100000V.

-> c'est faux en pratique, rassure toi. La modélisation "de base" c'est ça, mais en pratique d'autres problèmes se posent à haut voltage.

 

[Spirit]

D'acc' merci. J't'ai donné les paramètres du débit du coup x).

 

[Wistaro]

Pour un régime électrique, tu as la relation P = U x I.

En réalité, cette formule s'applique seulement au cas particulier du régime continu. C'est aussi la tension au carré sur l'impédance de la charge (ou le carré du courant multiplié par l'impédance)
En régime sinusoïdal, par contre si la charge n'est pas purement résistive, il existe d'autres formes de puissances (qui fait intervenir un déphasage.

Pour les autres signaux non sinusoïdaux ou même non périodique, il faut passer par l'étude spectrale du signal (Fourier et compagnie).

Bref

Merci pour vos explications très claires

 

[Le minaw]

Dans le cas d'un régime régi par une fonction connue, si la charge est résistive ; en calculer l'intégrale ne suffit pas ?