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Transport d'énergie électrique : Exercices et astuces pour minimiser les pertes par effet Joule

88

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C

Charlotte Maudet

29/07/2025

Ens. Scient.

optimisation du transport de l’électricité

Matières

Ens. Scient.

Propriétés physico-chimiques

L’énergie : conversion et transferts

Transferts thermiques

2 007

•

29 juil. 2025

•

3 pages

Transport d'énergie électrique : Exercices et astuces pour minimiser les pertes par effet Joule

C

Charlotte Maudet

@charlotte_mdt

Le transport de l'électricité implique l'utilisation de lignes à haute... Affiche plus

Optimisation du transport de l'électricité Transporter de l'électricité : Pour transporter l'électricité du site de pred béolienne, barrage

Optimiser le réseau de distribution

Le réseau électrique peut être modélisé mathématiquement par un graphe orienté. Cette modélisation permet d'optimiser le transport de l'énergie électrique.

Vocabulaire: Un graphe orienté est une représentation mathématique composée de points (nœuds) reliés par des flèches (arcs).

Dans ce modèle :

  • Les sources distributrices représentent les lieux de production électrique (centrales nucléaires, éoliennes, etc.).
  • Les cibles destinataires modélisent les consommateurs d'électricité (industries, habitations).
  • Les arcs modélisent les lignes électriques.
  • Les nœuds représentent les transformateurs et les répartiteurs.

Highlight: Cette modélisation est essentielle pour l'optimisation du transport de l'électricité et la gestion efficace du réseau de distribution.

Le schéma présenté illustre comment un réseau de distribution électrique peut être traduit en graphe orienté, facilitant ainsi l'analyse et l'optimisation du système.

Optimisation du transport de l'électricité Transporter de l'électricité : Pour transporter l'électricité du site de pred béolienne, barrage

Minimiser les pertes par effet Joule

La minimisation des pertes par effet Joule dans un réseau électrique doit prendre en compte plusieurs contraintes importantes :

  1. L'intensité sortant de chaque source est limitée par la puissance électrique maximale qu'elle peut distribuer.
  2. La loi des nœuds de Kirchhoff doit être respectée, assurant que la somme des courants entrants est égale à la somme des courants sortants à chaque nœud.
  3. Les cibles (consommateurs) imposent des courants spécifiques qui doivent être satisfaits.

Exemple: Pour une source S1, la puissance maximale est donnée par P1max = U1 × I1max, où U1 est la tension et I1max l'intensité maximale.

Les pertes totales par effet Joule dans le réseau sont la somme des pertes dans chaque ligne. Pour les minimiser, on peut ajuster les intensités I1 et I2 fournies par les sources, tout en respectant les contraintes mentionnées.

Highlight: L'optimisation du transport de l'électricité consiste à trouver le meilleur équilibre entre la distribution de puissance et la minimisation des pertes.

Il est important de noter que certaines pertes, comme celles liées aux courants imposés par les consommateurs, ne peuvent pas être minimisées directement. L'optimisation se concentre donc sur les variables contrôlables du système.

Optimisation du transport de l'électricité Transporter de l'électricité : Pour transporter l'électricité du site de pred béolienne, barrage

Optimisation du transport de l'électricité

Le transport de l'électricité des sites de production vers les consommateurs nécessite l'utilisation de lignes à haute tension ou très haute tension pour les longues distances, et de lignes à basse tension pour la distribution finale. Lors de ce transport, une partie de l'énergie est dissipée dans l'environnement par effet Joule.

Définition: L'effet Joule est la dissipation d'énergie électrique sous forme de chaleur dans un conducteur.

Les pertes de puissance par effet Joule dans un câble sont données par la formule P = R × I², où R est la résistance du conducteur et I l'intensité du courant.

Highlight: Pour minimiser les pertes par effet Joule, l'énergie électrique est transportée à haute tension.

En effet, pour une puissance fixée, plus la tension est élevée, plus l'intensité du courant est faible, ce qui réduit les pertes thermiques par effet Joule.

Exemple: Dans le transport d'énergie électrique haute tension, une tension de 400 000 V peut être utilisée pour réduire significativement les pertes sur de longues distances.



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4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

L'application est très facile d'utilisation et bien conçue. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais et j'ai pu apprendre beaucoup de choses grâce aux présentations ! Je vais certainement utiliser l'application pour un travail en classe ! Et comme source d'inspiration personnelle, elle est bien sûr aussi très utile.

Stefan S

utilisateur iOS

Cette application est vraiment super. Il y a tellement de fiches de révision et d'aide, [...]. Par exemple, la matière qui me pose problème est le français et l'appli a un choix d'aide très large. Grâce à cette application, je me suis améliorée en français. Je la recommanderais à tout le monde.

Samantha Klich

utilisatrice Android

Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.

Anna

utilisatrice iOS

Meilleur application je voulais m'entraîner pour mes maths puis j'ai tout compris d'un coup c'est mon nouveau prof maintenant 🤣🤣

Thomas R

utilisateur d' Android

super application pour réviser je révise tout les soirs

Esteban M

utilisateur d'Android

Permet de vraiment comprendre les cours sous forme de fiches de révisions déjà faites ! Incroyable, je recommande vraiment

Leny

utilisateur d'Android

L'application est tout simplement géniale ! Il me suffit de taper mon sujet dans la barre de recherche et je le vérifie très rapidement. Je ne dois plus regarder 10 vidéos YouTube pour comprendre quelque chose et j'économise ainsi mon temps. Je te le recommande !

Sudenaz Ocak

utilisateur Android

Cette application m'a vraiment fait m'améliorer ! J'étais vraiment nul en maths à l'école et grâce à l'appli, je suis meilleur en maths ! Je suis tellement reconnaissante que vous ayez créé cette application.

Greenlight Bonnie

utilisateur Android

PARFAIT 🌟 💕🔥 ça facilite Vrmt la révision avec des fiches de révisions fascinants✨🥰

Khady

utilisatrice d'Android

Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

utilisatrice iOS

C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

Raoul

utilisateur IOS

Knowunity est vraiment une application incroyable elle est pour tous les âges et s’adapte à tous les niveaux.Elle permet de mieux comprendre et apprendre. Cette application est super pour les devoirs et pour les contrôles je la recommande à tous le monde petit ou grands

Ella

utilisatrice iOS

L'application est très facile d'utilisation et bien conçue. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais et j'ai pu apprendre beaucoup de choses grâce aux présentations ! Je vais certainement utiliser l'application pour un travail en classe ! Et comme source d'inspiration personnelle, elle est bien sûr aussi très utile.

Stefan S

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Cette application est vraiment super. Il y a tellement de fiches de révision et d'aide, [...]. Par exemple, la matière qui me pose problème est le français et l'appli a un choix d'aide très large. Grâce à cette application, je me suis améliorée en français. Je la recommanderais à tout le monde.

Samantha Klich

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Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.

Anna

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Meilleur application je voulais m'entraîner pour mes maths puis j'ai tout compris d'un coup c'est mon nouveau prof maintenant 🤣🤣

Thomas R

utilisateur d' Android

super application pour réviser je révise tout les soirs

Esteban M

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Permet de vraiment comprendre les cours sous forme de fiches de révisions déjà faites ! Incroyable, je recommande vraiment

Leny

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L'application est tout simplement géniale ! Il me suffit de taper mon sujet dans la barre de recherche et je le vérifie très rapidement. Je ne dois plus regarder 10 vidéos YouTube pour comprendre quelque chose et j'économise ainsi mon temps. Je te le recommande !

Sudenaz Ocak

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Cette application m'a vraiment fait m'améliorer ! J'étais vraiment nul en maths à l'école et grâce à l'appli, je suis meilleur en maths ! Je suis tellement reconnaissante que vous ayez créé cette application.

Greenlight Bonnie

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Khady

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Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

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C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

Raoul

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Ella

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Le réseau électrique peut être modélisé mathématiquement par un graphe orienté. Cette modélisation permet d'optimiser le transport de l'énergie électrique.

Vocabulaire: Un graphe orienté est une représentation mathématique composée de points (nœuds) reliés par des flèches (arcs).

Dans ce modèle :

  • Les sources distributrices représentent les lieux de production électrique (centrales nucléaires, éoliennes, etc.).
  • Les cibles destinataires modélisent les consommateurs d'électricité (industries, habitations).
  • Les arcs modélisent les lignes électriques.
  • Les nœuds représentent les transformateurs et les répartiteurs.

Highlight: Cette modélisation est essentielle pour l'optimisation du transport de l'électricité et la gestion efficace du réseau de distribution.

Le schéma présenté illustre comment un réseau de distribution électrique peut être traduit en graphe orienté, facilitant ainsi l'analyse et l'optimisation du système.

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  1. L'intensité sortant de chaque source est limitée par la puissance électrique maximale qu'elle peut distribuer.
  2. La loi des nœuds de Kirchhoff doit être respectée, assurant que la somme des courants entrants est égale à la somme des courants sortants à chaque nœud.
  3. Les cibles (consommateurs) imposent des courants spécifiques qui doivent être satisfaits.

Exemple: Pour une source S1, la puissance maximale est donnée par P1max = U1 × I1max, où U1 est la tension et I1max l'intensité maximale.

Les pertes totales par effet Joule dans le réseau sont la somme des pertes dans chaque ligne. Pour les minimiser, on peut ajuster les intensités I1 et I2 fournies par les sources, tout en respectant les contraintes mentionnées.

Highlight: L'optimisation du transport de l'électricité consiste à trouver le meilleur équilibre entre la distribution de puissance et la minimisation des pertes.

Il est important de noter que certaines pertes, comme celles liées aux courants imposés par les consommateurs, ne peuvent pas être minimisées directement. L'optimisation se concentre donc sur les variables contrôlables du système.

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Le transport de l'électricité des sites de production vers les consommateurs nécessite l'utilisation de lignes à haute tension ou très haute tension pour les longues distances, et de lignes à basse tension pour la distribution finale. Lors de ce transport, une partie de l'énergie est dissipée dans l'environnement par effet Joule.

Définition: L'effet Joule est la dissipation d'énergie électrique sous forme de chaleur dans un conducteur.

Les pertes de puissance par effet Joule dans un câble sont données par la formule P = R × I², où R est la résistance du conducteur et I l'intensité du courant.

Highlight: Pour minimiser les pertes par effet Joule, l'énergie électrique est transportée à haute tension.

En effet, pour une puissance fixée, plus la tension est élevée, plus l'intensité du courant est faible, ce qui réduit les pertes thermiques par effet Joule.

Exemple: Dans le transport d'énergie électrique haute tension, une tension de 400 000 V peut être utilisée pour réduire significativement les pertes sur de longues distances.

Si on te demande...

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L'application est-elle vraiment gratuite ?

Oui, tu as un accès entièrement gratuit à tous les contenus de l'appli, tu peux chatter ou suivre les créateurs à tout moment. De plus, nous proposons Knowunity Premium, qui te permet de réviser sans limites!

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4.9/5

App Store

4.8/5

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L'application est très facile d'utilisation et bien conçue. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais et j'ai pu apprendre beaucoup de choses grâce aux présentations ! Je vais certainement utiliser l'application pour un travail en classe ! Et comme source d'inspiration personnelle, elle est bien sûr aussi très utile.

Stefan S

utilisateur iOS

Cette application est vraiment super. Il y a tellement de fiches de révision et d'aide, [...]. Par exemple, la matière qui me pose problème est le français et l'appli a un choix d'aide très large. Grâce à cette application, je me suis améliorée en français. Je la recommanderais à tout le monde.

Samantha Klich

utilisatrice Android

Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.

Anna

utilisatrice iOS

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Thomas R

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super application pour réviser je révise tout les soirs

Esteban M

utilisateur d'Android

Permet de vraiment comprendre les cours sous forme de fiches de révisions déjà faites ! Incroyable, je recommande vraiment

Leny

utilisateur d'Android

L'application est tout simplement géniale ! Il me suffit de taper mon sujet dans la barre de recherche et je le vérifie très rapidement. Je ne dois plus regarder 10 vidéos YouTube pour comprendre quelque chose et j'économise ainsi mon temps. Je te le recommande !

Sudenaz Ocak

utilisateur Android

Cette application m'a vraiment fait m'améliorer ! J'étais vraiment nul en maths à l'école et grâce à l'appli, je suis meilleur en maths ! Je suis tellement reconnaissante que vous ayez créé cette application.

Greenlight Bonnie

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PARFAIT 🌟 💕🔥 ça facilite Vrmt la révision avec des fiches de révisions fascinants✨🥰

Khady

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Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

utilisatrice iOS

C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

Raoul

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Knowunity est vraiment une application incroyable elle est pour tous les âges et s’adapte à tous les niveaux.Elle permet de mieux comprendre et apprendre. Cette application est super pour les devoirs et pour les contrôles je la recommande à tous le monde petit ou grands

Ella

utilisatrice iOS

L'application est très facile d'utilisation et bien conçue. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais et j'ai pu apprendre beaucoup de choses grâce aux présentations ! Je vais certainement utiliser l'application pour un travail en classe ! Et comme source d'inspiration personnelle, elle est bien sûr aussi très utile.

Stefan S

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Cette application est vraiment super. Il y a tellement de fiches de révision et d'aide, [...]. Par exemple, la matière qui me pose problème est le français et l'appli a un choix d'aide très large. Grâce à cette application, je me suis améliorée en français. Je la recommanderais à tout le monde.

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Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.

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Permet de vraiment comprendre les cours sous forme de fiches de révisions déjà faites ! Incroyable, je recommande vraiment

Leny

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L'application est tout simplement géniale ! Il me suffit de taper mon sujet dans la barre de recherche et je le vérifie très rapidement. Je ne dois plus regarder 10 vidéos YouTube pour comprendre quelque chose et j'économise ainsi mon temps. Je te le recommande !

Sudenaz Ocak

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Cette application m'a vraiment fait m'améliorer ! J'étais vraiment nul en maths à l'école et grâce à l'appli, je suis meilleur en maths ! Je suis tellement reconnaissante que vous ayez créé cette application.

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Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

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C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

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