الطاقة الكهربائية

الجزء الأول:الكهرباء	التعلمات السابقة : -التيار الكهربائي المستمر. -التيار المتناوب الجيبي. -القدرة الكهربائية المستهلكة من طرف جهاز التسخين. -أجهزة القياس الكهربائية.
الوحدة (1):الطاقة الكهربائية
I.            مفهوم الطاقة الكهربائية : 1)    تعريف: 2)    وحدات الطاقة الكهربائية: ‌أ.        الجول: ‌ب.    الواط ساعة:            II.            عداد الطاقة الكهربائية :        III.            حساب الطاقة الكهربائية: 1)    من طرف جهاز التسخين: 2)    في التركيب المنزلي:        IV.            خلاصة:	- تعرف مفهوم الطاقة الكهربائية . - حساب الطاقة الكهربائية المستهلكة من طرف جهاز كهربائي. - حساب الطاقة الكهربائية المستهلكة من طرف جهاز تسخين. - تعرف العداد الكهربائي ودوره - حساب الطاقة الكهربائية المستهلكة في تركيب منزلي. - قراءة القسيمة الكهربائية. -تحويل وحدة الطاقة الكهربائية من وحدة إلى أخرى.
مصابيح ذات قدرات كهربائية مختلفة،مولد للتيار الكهربائي، قاطع التيار،أسلاك التوصيل، فولطمتر،أمبيرمتر، اجهزة كهربائية للتسخين ،صور ووثائق لها صلة بالموضوع،عداد كهربائي.

المراحل	المرحلة التعليمية التعلمية	القدرات
وضعية الانطلاق مرحلة المواجهة صياغة الوضعية المشكلة مرحلةالتوافق مرحلة البناء مرحلة التقويم إثارة إشكالية و بلورتها مرحلةالتوافق مرحلة البناء مرحلة التقويم إثارة إشكالية و بلورتها مرحلة التوافق مرحلة البناء إثارة إشكالية و بلورتها مرحلةالتوافق مرحلة البناء مرحلة التقويم	للتقليل من استهلاك الطاقة الكهربائية فكر أبوك في استبدال نوع المصابيح الكهربائية، وعدم تشغيل الفرن أكثر من ساعة واحدة في الأسبوع، و إلزام العائلة بالنوم مبكرا.  كيف سيختار أبوك المصابيح الجديدة، ولماذا يعتقد أن التقليل من تشغيل الفرن و النوم المبكر سيساهم في تخفيضا لمبلغ المؤدى لوكالة توزيع الكهرباء  ؟ ما العلاقة بين كل ذلك؟ نشاط تجريبي: تنجز دارة كهربائية مرتبطة بعداد كهربائي مكونة من مصباح كهربائي و قاطع التيار. تقاس المدة الزمنية لاشتغال المصباح خلال إنجاز قرص العداد دورة واحدة. تعاد نفس التجربة باستعمال مصباح أخر.                 I.    مفهوم الطاقة الكهربائية : 1)    مفهوم الطاقة الكهربائية : نرمز للطاقة الكهربائية المستهلكة من طرف جهاز كهربائي  بحرف E وتساوي جداء قدرته P في مدة اشتغاله t ووحدتها الجول ونرمز لها بالحرف J. E= P. t                   2)    وحدات الطاقة الكهربائية : ‌أ.  الجول: -         الوحدة العالمية لقياس الطاقة الكهربائية هي  الجول  (Joule ) و يرمز لها  بالحرف J . مضاعفات الجول هي: الكيلو جول    (KJ)    حيث:  J 1000= KJ1 ‌ب.    الواط ساعة: الواط ساعة هي الطاقة الكهربائية المستهلكة من طرف جهاز  كهربائي قدرته W 1 ويشتغل لمدة h1. h1 .W1 =hW1 s 3600.W1  =hW1 تمرين تطبيقي : احسب ا الطاقة الكهربائية المستهلكة من طرف جهاز تلفاز عليه الإشارة)W70- V220( ويشتغل مدة نصف ساعة min30. الجواب : لدينا :t . P=E ت. ع :nim 30 . W 70 =E s 1800 . W 70 =E J 126000 =E عند تشغيل الفرن الكهربائي لاحظ أبوك علي أن قرص العداد يدور بسرعة فائقة، فقرر عدم تشغيله مرة أخرى. ما السبب الذي جعل أبوك يتخذ هذا القرار؟ نشاط وثائقي: تستغل الوثيقة ص 18لإبراز العلاقة بين عدد دورات قرص العداد، ثابتة العداد  و الطاقة المستهلكة.              II.    عداد الطاقة الكهربائية : يقيس العداد مجموع الطاقة المستهلكة في تركيب منزلي.  - كل دورة لقرص العداد يقابلها استهلاك كمية من الطاقة الكهربائية تسمى هده الكمية ثابتة العداد ونرمز لها بحرف C. -حساب الطاقة المستهلكة : E = n . C -n : عدد الدورات لقرص العداد. -C : ثابتة العداد وحدتهاtours/Wh E: الطاقة المستهلكة وحدتها    Wh تطبيق : تمرين تطبيقي: احسب كمية الطاقة الكهربائية المستهلكة في منزل ادا علمت  أن عدد دورات قرص العداد 400 دورة وان ثابتة العداد هي rt/hW 2.5=C.    الجواب : لدينا :n.C=E ت. ع :hW 2.5 . 400 =E Whk1=E -تحول المكواة الطاقة الحرارية التي تستهلكها إلى طاقة حرارية. ما لعلاقة بين هذين المقدارين ؟ نشاط تجريبي: تنجز دارة كهربائية مرتبطة بعداد كهربائي مكونة من جهاز تسخين كهربائي،جهاز أمبيرمتر و فولطمتر و قاطع التيار. تقاس المدة الزمنية لاشتغال جهاز التسخين خلال إنجاز قرص العداد دورة واحدة           III.     حساب الطاقة الكهربائية المستهلكة من طرف I.                        جهاز تسخين : -جهاز التسخين جهاز الكهربائي يحول الطاقة الكهربائية كليا  إلى طاقة حرارية.  - ادا كان جهاز التسخين يعمل بالتيار المتناوب الجيبي نستنتج : t.P=E ونعلم أن :eI.eU=P ومنه :t.eI .eU=E VI .طاقة الكهربائية المستهلكة في تركيب منزلي : -تساوي الطاقة الكهربائية المستهلكة من طرف تركيب منزلي خلالمدة معينةمجموع الطاقات الكهربائية المستهلكة من طرف  الأجهزةالكهربائية المشغلة خلال نفس المدة. توصل ابوك بالقسيمة الكهربائية التي تحدد قيمة الطاقة الكهربائية لشهراكتوبر. لكنه لم يفهم طريقة حساب كلفة الاستهلاك. ساعده  على قراءة القسيمة الكهربائية. تستغل قسيمة كهربائية لتحديد كمية الطاقة الكهربائية المستهلكة خلال شهر واحد و كذا كلفة الاستهلاك -الكيفية التي يتم بها حساب الطاقة المستهلكة من طرف وكالة توزيع الكهرباء : مثال: مثال : المؤشر القديم للعداد في المؤشر الجديد للعداد في آخر بداية أكتوبر2742 kWhأكتوبر2841 kWh -الطاقة الكهربائية المستهلكة في التركيب المنزلي  خلال شهر أكتوبر: E = 2742 kWh - 2841 kWh E = 99kWh سعر الكيلواط – ساعة هو 0,90 درهمأي0,90Dh/kWh -ثمن استهلاك الكهرباء في التركيب المنزلي خلال الشهر أكتوبر هو : 99kWh. 0,90Dh/kWh = 89,1Dh       بالإضافة إلى الرسوم. خلاصة :  -الطاقة الكهربائية المستهلكة من طرف جهاز كهربائي قدرته  الكهربائية Pخلال مدة زمنية t هي: E  =  P. t  -الوحدة العالمية للطاقة هي الجول Joule (J) ،وعمليا نستعمل  الوحدة واط – ساعة Watt-heure ((Wh.  -كلما كانت القدرة الكهربائية للجهاز أكبر كلما كان استهلاكه للطاقة الكهربائية أكثر. تطبيق لقراءة القسيمة الكهربائية	- يعطي المتعلم فرضيات - يقترح خطة لحل الوضعية - قبل إنجاز التجربة يلاحظ المتعلم  الإشارات المسجلة على كل مصباح - ينجز التركيب الكهربائي - يرسم التبيانة الكهربائية -يقارن استهلاك الطاقة الكهربائية في كل حالة - يستنتج العلاقة بين هذه المقادير . تحرير الدرس توظيف معارف - يعطي المتعلم فرضيات - يقترح خطة لحل المشكل يقوم المتعلم باستقصاء معلومات و يوظفها تحرير الدرس توظيف معارف - يعطي المتعلم فرضيات - يقترح خطة لحل الوضعية المشكلة - ينجز التركيب الكهربائي - يقوم بقياس التوتر وشدة التيار الكهربائي - يرسم التبيانة الكهربائية - يستنتج العلاقة بين هذه المقادير تحرير نص علمي - يعطي المتعلم فرضيات - يقترح خطة لحل الوضعية المشكلة - يقرأ القسيمة الكهربائية  - يعتمد على الرياضيات لحساب الطاقة المستهلكة تحرير نص علمي توظيف معارف