GÉNÉRATEL'RS A FORCE ÉLECTROMOTRICE CONSTANTE
Fiff. 1 li). — Signe conventionnel des piles.
Considérons, pour fixer les idées, un générateur éleclrocliimique, une pile hydro-électrique, dans laquelle les solutions actives restent toujours identiques à elles-mêmes, ainsi que les sor&ces des électrodes et leur distance. Dans ces conditions théoriques, sensiblement réalisées par certains générateurs ^e nous étudierons par la suite, les deux éléments qui caractérisent le g-énérateur sont invariables et s'appellent alors les constantes du générateur. Un générateur constant fermé sur un drcuit de résistance constante y produit un courant continu et constani.
Pour éviter de répéter un grand nombre de fois le dessin d'un ^néraleur électrique, à courant continu, on a pris Thabitude d'adopter un signe conventionnel. Vne pile se représente par deux traits, Tun long et in (fig. H9) est le pôle positif (-h), celui par lequel sort le courant qui est au potentiel le plus élevé, Tautre gros et court qui correspond âap«>le négatif (—) par lequel entre le courant et qui est au potentiel le moins élevé. Le nombre de traits, gros ou fins, indique le nombre des éléments. La figure 149 représente deux éléments en tension.
Nous pouvons étudier le fonctionnement d'un générateur électrique comtant^ en le faisant agir sur un circuit extérieur de résistance variable, et déterminer ses différents éléments de fonctionnement. Nous pouvons aussi coupler un certain nombre de générateurs constants identiques, et étudier leurs couplages. Les résultats obtenus s'aj)pliqueront à tous les générateurs constants, quelle que soil la cause de la force élertromotrice et la nature de la résistance du générateur. Nous serons ainsi conduits à résoudre un certain nombre de problèmes d'une application fréquente.
Les éléments dont nous aurons à étudier les variations en fonction de la résistance du circuit extérieur sont : L'intensité du courant 1 ;
La différence de potentiel aux homes ou différence de potentiel utile e; Va puissance utile ]*„ dans le circuit extérieur; LsL puissance totale Pt produite par le îîénérateur;
Hospitalier. — Énergie éleclrique. 1. — l.'i
La puissance perdue Pp dans l'élément pour vaincre sa résiV tance , e*est la différence entre la puissance totale produite et la puissance utile, disponible dans le circuit extérieur.
Le rendement y; ou rapport (') de la puissance utile P« à la puissance totale Pt.
Ces différents éléments se déterminent par une simple application des lois du courant électrique.
246. Générateur électrique constant en circuit sur une résistance extérieure variable. — Considérons un générateur électrique dont les constantes sont E et r, et établissons entre ses bornes une résistance R variant depuis o jusqu'à rinfini. Lorsque la résistance R est nulle, le générateur est dit en court-circuit ; lorsqu'elle est iniinie, le générateur est à circuit ouvert.
On a évidemment, en appliquant la loi d'Ohm, les relations suivantes entre les différents éléments :
Intensité du courant : I — =7.
/•-hR
Différence de potentiel aux bornes ; e ~ E — /I = RI .
Puissance utile : P^=iRP=:eI.
Puissance totale : Pj = (/-hR)P = EI.
Puissance perdue dans la pile : P r=/Pr=(E — e)I.
l\ e R Rendement : ^=="^~ £~iï"
Puissance utile maxima, — La discussion de ces formul^^ montre que la puissance utile, nulle pour R — o, est égalemeii^ nulle pour R = oc .
Elle passe donc par un maximum dans l'intervalle, ^^ ce maximum a lieu lorsque R — r; le rendement correspon' dant est égal à o,5 et la puissance utile maxima
u. mnx. /.m*
La puissance utile maxima d'un élément augmente comn"'* le carré de la force électromotrice et diminue proportionnel' lemont à la résistance.
l'i Le remh.}iient rU\\\i\c rapport de doux puisssances est toujours uo nomt'*"* abstrait plus petit que i.
