Qu'est-ce qu'un Joule ?
Moteur électrique utilisé par James Prescott Joule, vers 1860 / Musée des Sciences UKRendons à César ce qui est à César: l’effet Joule a été découvert en 1840 par le physicien anglais James Prescott Joule. L’effet Joule est caractérisé par une production de chaleur quand un courant électrique traverse un matériau conducteur ayant une certaine résistance au passage du courant.
L’effet Joule : comment ça marche ?
L’effet Joule est le nom que l’on donne au phénomène physique transformant une énergie électrique en énergie thermique (ou calorifique). Très simplement, quand un matériau est traversé par un courant électrique, il va avoir tendance à naturellement s’échauffer : c’est l’effet Joule.
Module (ré) créatif de démonstration de conductivité d'un fil de clôture, 2 fils électroplastiques aux conducteurs de différents diamètre montés en "bobine", alimenté par pile lampe de poche avec un pointeur contact à positionner en départ et fin de circuit...
Courant électrique et matériau conducteur.
Pour mieux comprendre ce phénomène, il faut se plonger dans le domaine de l’infiniment petit au niveau des atomes.
Nous devons ensuite regarder de plus près ce qu’il se produit dans un courant électrique: Dans un matériau conducteur, un courant électrique est tout simplement le déplacement uniforme des électrons libres (porteurs de charges électriques) dans ce matériau. Les métaux sont généralement de très bons conducteurs électriques ; À l’inverse dans un matériau isolant ( verre, matières plastiques…), les électrons restent localisés et se déplacent très peu : il n’y a pas de courant électrique possible.
Electrons gravitant autour du noyau / Dreamstime
Les électrons, des grands maladroits.
Vous le savez peut-être, au sein d’un matériau, les électrons ne sont pas tous seuls. En effet, les atomes constituant le matériau occupent une place importante. En se déplaçant, les électrons vont donc devoir passer entre les atomes.
Cependant, les mouvements des électrons ne se font pas sans quelques chocs. Ces particules vont percuter un certain nombre d’atomes, ce qui va freiner leur déplacement : c’est la résistance électrique.
L’effet Joule est une manifestation de l’électricité qui produit un dégagement de chaleur lors du passage du courant dans un matériau conducteur lui opposant une résistance.
Le courant provoque un échauffement de la matière.
La puissance électrique transformée en puissance thermique est proportionnelle au carré du courant.
Le facteur de proportionnalité R s'appèle la résistance
Watt's up
Le Joule est l' énergie ou la chaleur utilisée pour fournir du courant dans les fils de la clôture.
L’unité joule est reconnue par le Système international d’unités, le SI. La quasi-totalité des pays l’utilise. Le joule est qualifié d’unité dérivée, car sa valeur se base sur d’autres unités du SI qui représentent la longueur, la masse ou le temps.
Dans la pratique, le Joule n’est pas l’unité la plus utilisée pour mesurer l’énergie, on lui préférera : les calories ( cal), le kilo watt/ heure (kWh=, la tonne équivalent pétrole (tep)
Reprenons à la base:
En termes électriques , un joule est l'énergie libérée en une seconde lorsqu'un courant d'un ampère traverse un conducteur ayant une résistance d'un ohm.
Selon la loi des joules, « la chaleur (en joules) produite dans un circuit est directement proportionnelle au courant, à la résistance et au temps ».
1 watt (puissance) = 1 joule (énergie consommée) / seconde
Par exemple, si vous allumez une ampoule de 100 watts, elle consommera 100 joules d'énergie par seconde.
Bon, alors qu'est-ce qu'un Joule dans une clôture électrique ?
Les électrificateurs de clôture sont évalués en joules, qui est l'unité d'énergie. Les joules sont l'énergie consommée ou nécessaire pour alimenter, pousser la tension dans l'ensemble des fils de la clôture. Plus l’indice joule est élevé, plus l’électrificateur de clôture sera puissant.
Comprenons cela avec un exemple général de calories . Si vous portez un poids de 5 kg sur 1 km, supposons que vos 100 calories soient brûlées. Si vous augmentez le poids (10 kg), vous aurez besoin de plus de calories pour accomplir la tâche.
De la même manière, plus la charge sur la clôture est faible, moins de joules vous seront nécessaires : S'il y a une végétation excessive, un sol sec, de mauvais conducteurs inadaptés ou mal connectés, il vous faudra plus de joules pour fournir le courant dans les fils de la clôture.
Combien de joules une clôture électrique doit avoir.
L'exigence recommandée en joules est d'au moins un joule par "+-km" , mais si vous pouvez fournir plus de joules, votre clôture devrait être d'autant plus efficace.
La relation entre la longueur de la clôture et la quantité de joules à fournir n'est pas directe, et ce malgré des conditions parfaites. Si un électrificateur fournit 1 joule et alimente 2 km de clôture affichant 5000 V au testeur, son multiple, un électrificateur de 2 joules ne pourra prétendre aux mesures x 2 et la longueur alimentée pour une même tension sera inférieure aux 4 km attendu ... Trop de paramètres entrent en jeu, échauffement, fuites, perdition et rendent difficile de dire tant de longueurs, égale à x joules : en règle générale, je reprends les données du FAB / DIST et je m'accorde le fait de devoir augmenter, un jour, donc je choisis plus puissant.
Dans l'idéal vous aurez besoin de très peu de joules (énergie) pour alimenter toute la clôture. Cependant, des facteurs tels que la végétation, le sol sec, la longueur des fils, les connexions et de mauvais conducteurs perturbent le maintien de la charge souhaitée sur votre clôture.
Les chargeurs de clôture sont conçus à des fins différentes: Sous de fortes charges (végétation et longues clôtures), un chargeur de clôture doit produire au moins un joule par km . Le besoin en joules augmente à mesure que la durée de l'impulsion de tension, la résistance et la longueur des fils de clôture augmentent.
Dans le champ, la végétation, la sécheresse du sol, la qualité des conducteurs et bien d’autres facteurs influencent la puissance de votre clôture électrique.
Nombre de fabricants d'énergizers de fils de clôture affirment que leurs électrificateurs de clôture peuvent couvrir 6 à 20 km par joule , mais ces résultats sont obtenus dans des conditions idéales. c'est à dire sans végétation, sans humidité....bref une affirmation issue d'un laboratoire de tests.
Augmenter les joules dans un chargeur de clôture ?
- Réduisez la végétation autant que vous le pouvez.
- Utilisez un chargeur de clôture électrique secteur.
- Utilisez des conducteurs de qualité dans les fils de clôture,
- leur maintien par des isolateurs reconnus et adaptés au fil
- des piquets de support
- une mise à la terre contrôlée.
- Gardez le sol humide .
- Résolvez tout court-circuit .
Autant vous facilitez le déplacement du courant dans la clôture, moins vous aurez besoin de joules (énergie) pour maintenir le courant ; ainsi, cela permettra d'économiser de la consommation d'énergie, donc de la batterie. Ce n'est pas anodin pour les électrificateurs sur batterie ou piles...car vous êtes nombreux à me dire oui c'est bien quand t'as pas le secteur, mais chez nous, en mobile, çà tient pas! même avec un panneau solaire...
Ci-dessous, nous allons revenir sur certains points qui auront un impact sur les joules de votre clôture :
1. Zone à couvrir (longueur des fils) :
Si votre clôture électrique comporte plusieurs fils, la longueur de tous les fils est ajoutée et votre chargeur doit produire des joules en fonction de la longueur totale en m, km.
Par exemple, votre clôture électrique comporte 5 fils couvrant 2 km ce qui signifie que la longueur totale des fils est de 10 km (5 x2). Vous devez donc sélectionner au moins un chargeur de clôture pour 10 km .
2. La mise à la terre :
Toujours et encore la terre!!! Pour une mise à la terre correcte et efficace toute l'année vous aurez besoin de 3 piquets de piquets de terre, au minimum. Ce n'est pas du commerce, c'est ce qu'il faut pour capter le retour de la terre, une antenne de grande capacité, d'autant plus grande que votre clôture est longue, en souffrance, que la terre est mal conductrice....
Comme les piquets de terre sont nécessaires pour capter les électrons libres qui passent des fils de clôture au sol à travers le corps de l'animal. plus l'électriifcateur de clôture est puissant plus il y a production de joules, plus le besoin de retour à la terre sera important...plus les piquets de terre à installer seront nécessaires afin de maintenir une charge constante. Je me répète mais le premier constat que je fais lors de consultation sur les enclos est un système de retour à la terre défectueux. Ne vous branchez jamais sur le circuit TERRE de l'alimentation domestique ou sur les piliers métalliques de la stabulation, par contre si vous avez une fosse recouvrant un vieux tas de ferraille, cela pourrait être l'endroit idéal pour implanter votre prise de terre
3. Chargeurs de clôture secteur ou batterie :
Un électrificateur de clôture utilise la tension d'une source d'alimentation en courant et la transforme en haute tension (3-12 kilovolts) à l'aide d'un transformateur.
Un chargeur de clôture électrique conçu pour le courant sur secteur peut produire plus de joules. L'alimentation fournit une tension et un ampérage élevés, de sorte qu'il y a toujours un courant excessif disponible pour contrer le manque d'électricité dans votre clôture.
L'électrificateur sur batterie, piles et ou sur un chargeur avec panneau solaire a une alimentation en courant (tension) limitée, de sorte que votre chargeur de clôture peut ne pas être capable de maintenir une charge puissante sous de lourdes charges, un sol sec et de la végétation.
4. Type d'animaux à garder :
Le besoin en Joule dans votre clôture dépend aussi des animaux à garder . Par exemple, les animaux comme les chevaux n'ont pas de poils excessifs, donc un joule par kilomètre suffira pour délivrer un choc solide.
D'autres animaux, comme les moutons, sont recouverts de laine qui les isole et les protège du choc mémorable. Pour garder les moutons, vous aurez besoin d'un chargeur plus puissant de 3 à 6 joules par km. Une telle clôture à haute énergie délivrera un choc passant de la laine à la peau, de même pour le sangliers...cervidés et... les prédateurs, dits carnivores, dont les humains! ... qui ont de bonnes chaussures...
5. Qualité des conducteurs :
La qualité des conducteurs utilisés dans les fils de clôture, les piquets de terre et les câbles de liaison auront un impact significatif sur la puissance et les joules de votre clôture.
Un conducteur de mauvaise qualité ou rouillé rendra difficile la fourniture de tension (courant) dans la clôture. Vous aurez donc besoin d'un chargeur de clôture puissant capable de fournir suffisamment d'énergie pour alimenter toute la clôture.
Un bon conducteur permettra de délivrer facilement des impulsions de tension dans toute la clôture, nécessitant ainsi une faible énergie (joules). Il est donc préférable d'utiliser un conducteur dans votre clôture électrique ayant une résistance minimale et ou une excellente conductivité.
Plus la conductivité du courant est bonne, moins de joules seront nécessaires pour alimenter votre clôture :
faible résistance (peu Ohms/mètre) = flux de courant élevé
haute résistance (beaucoup Ohms/mètre) = faible flux de courant
Dema France
Plus la conductivité du matériau conducteur de la clôture (corde, ruban, ou fil) est bonne, plus la valeur ohmique est faible.
De nombreux électrificateurs citent «kilomètres de fil » pour indiquer la capacité de cet électrificateur. Il s'agit généralement d'un test en laboratoire utilisant les meilleurs matériaux conducteurs disponibles dans des conditions parfaites et ne citant normalement que le meilleur chiffre.
Dans une construction de clôture électrique, tous les matériels constitutifs inter agissent...
En utilisant un électrificateur secteur de 3 Joules, différents conducteurs peuvent être cités comme suit :
- Moins de 0,05 Ohm/m → très bonne conductivité, 30 000 mètres
- 0,05 - 0,5 Ohm/m → bonne conductivité, 18 000 - 30 000 mètres
- 0,05 - 6,0 Ohm/m → conductivité moyenne, 5000 - 18 000 mètres
- 6 - 15,0 Ohm/m → mauvaise conductivité, 500 - 5 000 mètres
- La résistance d'un conducteur est également affectée par la température du fil : à mesure que celle-ci augmente, la résistance en ligne augmente également, provoquant une baisse supplémentaire de l'efficacité. Un fil avec une valeur Ohms/mètre élevée chauffera lorsqu'il sera alimenté par un électrificateur de clôture avec une production d'énergie élevée en raison de la résistance du métal au transfert d'électrons, ce qui exacerbera le problème. Il n'est pas conseillé d'utiliser des conducteurs de mauvaise qualité avec un électrificateur à haut rendement.
- A partir dune tension de départ, sortie d'électrificateur de 8 000 V , la tension sur UN fil suivant la distance sera de :
- Fil brins aciers
- un fil de 3 x 0.6 aura 2 100 V à 100 m , 300 V à 1 km et 100 V à 3 km
- un fil de 6 x 0.20 aura 4 200 V à 100 m, 800 V à 1 km, 300 V à 3 km
- un fil de 9 x 0.20 mm aura 5 000V à 100 m, 1 100 V à 1 km et 400 V à 3 km
- Fil brins acier et cuivre
- un fil de 5 x 0.20 + 1 cu 0.30 aura 7 700 V à 100 m, 5 500 V à 1 km et 3 400 V à 3 km
- un fil de 8 ou de 6 x 0.20 + 3 Cu 0.30 aura 7 900 V à 100 m, 6 900 v à 1 km et 5 500 V à 3 km
6. Joules stockés et joules de sortie
Le joule stocké est la quantité d'énergie économisée dans le condensateur de l'électrificateur.
Les joules de sortie sont l'énergie envoyée par l'électrificateur dans les fils de la clôture.
Un condensateur est un dispositif qui stocke la charge dans deux ou plusieurs plaques conductrices séparées par un isolant.
Les condensateurs sont utilisés pour créer et stocker une différence de potentiel . Si les condensateurs déjà installés sont remplacés par un condensateur de plus grande capacité, votre chargeur de clôture aura une capacité supplémentaire pour surmonter les pertes de puissance dues à de lourdes charges.
Les joules stockés sont toujours 30 à 40 % plus élevés que les joules de sortie. Par exemple, si un chargeur/condensateur de clôture stocke 10 joules, la sortie sera d'environ 7 joules.
Comment un chargeur de clôture transforme-t-il le courant ?
Les condensateurs stockent la charge (courant) jusqu'à un certain niveau, puis se déchargent pour transmettre le courant au transformateur. Un transformateur installé après les condensateurs convertit ce courant basse tension et fort ampérage en une impulsion haute tension (en kilovolts) ayant un très faible ampérage et le pousse dans les fils de la clôture.
Mais les joules de sortie du transformateur sont toujours inférieurs aux joules stockés dans les condensateurs. Parce que les transformateurs ne sont pas efficaces à 100 % pour convertir le courant. De plus, les condensateurs ne se déchargent pas complètement, car une certaine charge résiduelle reste toujours dans les condensateurs.
Attention à la lecture des données techniques lors de l'achat d'un électrificateur
Gallagher M 12 000 i et Speedrite 86 000
Vérifiez l'indice de puissance en joules de l'électrificateur de clôture et assurez-vous qu'il répond à toutes vos exigences , telles que la couverture de la longueur requise et la puissance d'au moins un joule par km.
Choisissez donc un chargeur de clôture dont la puissance nominale en joules est supérieure à vos besoins, car cela sera bénéfique si vous avez tendance à augmenter la longueur de la clôture à l'avenir. en longueur ou en hauteur ou pour le rationnement
Conclusion
CHOISIR SON ÉLECTRIFICATEUR , c'est comme choisir un tracteur : au préalable il est nécessaire de définir les besoins, la puissance et choisir les bons matériels de l'équipement et ensuite veiller à son entretien... trop souvent la clôture ne fonctionne pas parce que trop compliqué, pas le temps!
E.CLos-clôtures électriques-gestion de l'espace rural-protection des cultures-forêts-exploitations agricoles-Robert Wojciechowski-mode emploi clôtures électriques
Joules et fournisseur d'énergie !
Au même titre des incitations aux économies d'énergie, nous pourrions faire une parallèle entre fournisseurs d'énergie et électrificateurs!!!
- A-t-on besoins de gros fournisseurs ou de plusieurs petits fournisseurs économes? ou acheter un big électrificateur serait un bon choix...
- Faisons nous attention aux pertes dues aux appareils en veille ou assure-t-on un minimum d'entretien sur la parcelle...
- Les lignes d'acheminement du courant sont sans cesse exposées aux intempéries ou quand est-il de nos liaisons et transport de tension sur les lignes...
- Réseaux Transports Electricité assure le maintien et l'entretien des lignes électriques ou utilise-t-on le bon isolateur...
- Le réseau est subdivisé en haute moyenne et basse tension ou comment acheminer le courant sur une parcelle...
- Les diamètres des conducteurs sont appropriés afin que le courant passe ou choisir son fil électrifié en fonction des conducteurs, des longueurs à desservir...
- Avertir du danger de l'électricité, ou avertir les autres usagers de l'espace de vos clôtures électrifiées...
- Etre disponible à chaque instant ou s'entourer d'alarme de dysfonctionnements et intervenir à juste titre...
- Rendre le transport de l'électricité visible ou rendre visible la clôture électrique...
- Positionner des effaroucheurs pour préserver la nature ou dégager le périmètre électrifié afin d'éviter l'intrusion de la faune sauvage...
- Prévenir et observer l'acheminement du courant ou diriger avec des commutateurs la tension vers les lignes nécessaires...
- Contrôlez l'approvisionnement ou se munir d'un voltmètre ampèremètre digital pour l'entretien des lignes...
- Maintenir un réseau fiable et sécurisé ou positionnez des angles forts et des piquets bien ancrés...
- Transformez énergie en électricité ou comprendre l'utilisation des électrificateurs sur batterie ou pile
- Multipliez les sources d'énergie ou utilisez des panneaux solaires là où la clôture électrique ne peut être alimenté par secteur
- Stockez de l'énergie ou choisir la batterie en adéquation avec les besoins
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