A Les sources idéales de tension

Un générateur idéal de tension délivre une tension indépendante de l'intensité électrique débitée. Sa caractéristique est représentée ci-contre :

B La quantité d'électricité Q

La quantité d'électricité Q reçue ou délivrée est liée à l'intensité du courant I et à la durée Δt :

Cette quantité d'électricité apparaît sur les accumulateurs sous la forme A.h. Des accumulateurs AA disposent de quantité d'électricité de l'ordre de 2,5 A.h, alors qu'une batterie de voiture atteint 100 A.h.

L'énergie disponible W_él (en joule) dans une pile ou un accumulateur dépend de la tension à vide U (en volt). Elle s'exprime par W_él = U × I × ∆t. Or Q = I × Δt, donc W_él = Q × U.

Cette énergie disponible est aussi indiquée sur les batteries de voitures en W.h, par exemple 90 W.h. Elle permet une durée de fonctionnement dépendant des caractéristiques du récepteur.

C Les panneaux photovoltaïques

Les panneaux photovoltaïques sont des convertisseurs d'énergie, transformant l'énergie lumineuse en énergie électrique et en énergie thermique.

Il est possible de mesurer les caractéristiques d'une cellule photovoltaïque, en la plaçant comme un générateur de tension et en l'éclairant par une source de lumière blanche. La distance entre la cellule et la lampe, ainsi que l'orientation de la cellule sont fixées afin d'avoir toujours le même éclairement E (mesuré avec un luxmètre).

La résistance variable permet de faire varier l'intensité I (mesurée avec un ampèremètre). Le voltmètre placé en dérivation mesure la valeur de la tension U aux bornes de la cellule.

On obtient alors le graphe de l'intensité I en fonction de la tension U.

On peut alors calculer la puissance P = U × I et tracer le graphe P en fonction de la tension U.

On remarque que la puissance est maximale pour un couple de valeur U et I.