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Moteur d'un treuil
Bonjour à tous 
Depuis ce matin je bloque sur cet exercice :
Le moteur électrique d'un treuil est alimenté par une batterie d'accumulateurs. Ce générateur a une f.é.m. E=120V et une résistance interne r=0.10.
1) Faire un schéma faisant apparaître les différentes formes d'énergie transférées, converties, dissipées au niveau du générateur et du moteur
2) Quelle est la valeur de la puissance électrique transférée par la batterie au moteur du treuil, si ce dernier est traversé par un courant d'intensité I=30A ?
3) Le treuil soulève, à une vitesse constante, une poutre de masse m=150kg, d'une hauteur h=8.1m en une durée t=4.0s.
a) Déterminer la valeur de l'énergie mécanique fournie à la poutre.
b) Quelle puissance mécanique a été fournie par le moteur ?
3) La résistance interne du moteur est r'=0.40. Calculer la puissance dissipée par effet joule au niveau du moteur.
4) Faire un bilan de puissance au niveau du moteur. Préciser s'il existe d'autres formes d'énergie échangées
5) Calculer le rendement du moteur électrique et du générateur
Donnée : g=9.8N/kg
Alors, pour la 1 j'ai fait quelque chose qui montre que le générateur délivre de l'énergie électrique au moteur, puis convertie en énergie mécanique. Et de l'énergie thermique est perdue par les deux appareils.
Pour la 2 j'ai trouvé 90W avec P=U*I
Et là impossible de continuer je ne vois pas du tout ce qu'il faut faire. Merci beaucoup pour votre aide
J'ai seulement fait la question 1 où je trouve 90W.
2)
U = E-rI = 120 - 0,1*30 = 117 V
P = U*I = 117 * 30 = 3510 W
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3)
a)
E = mgh = 150 * 9,81 * 8,1 = 11919 J (à arrondir ?)
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b)
Pm = E/delta t = 11919/4 = 2980 W
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3)
PJ = r'I² = 0,4 * 30² = 360 W
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4)
Puissance consommée par le moteur : 3510 W
Puissance utile mécanique : 2980 W
Pertes Joules dans le moteur : 360 W
Autres pertes dans le moteur : 3510 - 2980 - 360 = 170 W (pertes par frottement et/ou autres)
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5)
Rendement moteur = 100 * 2980/3510 = 84,9 %
Rendement générateur = 100 * 3510/(E*I) = 100 * 3510/(120*30) = 97,5 %
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Si tu as bien compris ... tu devrais pouvoir maintenant répondre correctement à la question 1.
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Sauf distraction.
Merci beaucoup pour cette réponse ultra complète
Avant d'essayer de répondre à la 1) juste quelques questions :
J'arrive pas vraiment à comprendre pourquoi, dans le cas de la question 2), il est faux de calculer la tension avec U=R*I ?
Et pour la 3) qu'est ce qui nous permet de considérer l'énergie cinétique comme nulle ?
U = R*I est la tension aux bornes d'une résistance R parcourue par un courant I.
Mais ici, ce n'est pas cela qu'on cherche.
U est la tension aux bornes d'un générateur (batterie d'accumulateurs) de force électromotrice E et de résistance interne r. Et donc : U = E - r.I
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3)
On considère une montée à vitesse constante ... et donc sans variation d'énergie cinétique.
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