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Tension et intensité d'un électrolyseur
Bonjour, j'ai un exercice ci dessous dont j'ai réalisé les deux premières questions. Est-il possible d'avoir une correction, afin que je puisse continuer ? Merci d'avance.
Des mesures de la tension UAB aux bornes A et B d'un électrolyseur et de l'intensité I le
traversant ont donné les résultats suivants:
UAB (V) 0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0
I (mA) 0 0 65 175 320 470 620
1) Représenter graphiquement UAB en fonction de I.
2) Pour la partie rectiligne de la courbe, rechercher l'équation de la droite associée sous la
forme U aI b AB = + ; on calculera les valeurs de a et b.
3) En déduire la résistance interne r' et la force contre-électromotrice E' de l'électrolyseur.
Dans la suite de l'exercice, l'électrolyseur est branché en série avec une alimentation stabilisée
de force électromotrice E (sa résistance interne est nulle). Données : E = 5,0 V ;
E' = 2,8 V ; r' = 10 Ω.
4)
a) Faire un schéma équivalent du montage en utilisant la modélisation des dipôles.
b) Exprimer et calculer l'intensité I du courant dans le circuit.
5)
a) Exprimer et calculer la puissance électrique Pr reçue de la part du circuit électrique.
b) Exprimer et calculer la puissance Pch convertie sous forme chimique dans l'électrolyseur.
c) Faire le schéma du bilan des puissances dans l'électrolyseur.
Sous quelle forme est dégradée une partie de la puissance ?
d) Exprimer et calculer le rendement de conversion de l'électrolyseur.
J'ai réalisé le graphique représentant la courbe mais je n'arrive pas à le joindre.
Pour la question 2, j'ai fait :
Je cherche le coefficient directeur de la droite :
a = (xB-xA)/(yB-yA)
a = 3/300 = 1/100
Ensuite je remplace dans la droite :
9.0 = 1/100*6.0 + b
On en déduit que :
b = 9.0 - 3/50
b = 8.94
La droite d'équation est donc :
y = (1/100)x + 8.94
Merci d'avance pour votre aide
Bonjour,
Pour apprendre à insérer une image, une figure, un schéma, un graphique, un tableau (pas un énoncé !) clique sur la maison 
Bonjour, merci du conseil, malheureusement les dimensions sont trop grandes..
Pensez vous que la réponse que j'ai donnée pour l'instant est juste ?
Je vais essayer de poster ma courbe, si j'arrive à la redimensionner
Bonjour Marion.
Je cherche le coefficient directeur de la droite :
a = (xB-xA)/(yB-yA)
Ici, comme vous avez construit la courbe U = f(I), il s'écrira plutôt : a = (UB-UA)/(IB-IA)
a = 3/300 = 1/100
Ensuite je remplace dans la droite :
9.0 = 1/100*6.0 + b
On en déduit que :
b = 9.0 - 3/50
b = 8.94
Pensez ensuite à identifier les valeurs calculées en temps que force contre-électromotrice et résistance interne et précisez les unités.
A vous.
Bonjour Picard, merci de votre réponse.
Pour le coefficient directeur, je trouve donc :
a = (9-6)/(0.62-0.32)
a = 10
Je remplace ensuite dans l'équation :
0,32 = 10*6 + b
Ce qui nous donne :
b = 60-0,32
b = 59.68
Est-ce bon jusqu'ici ?
D'accord pour la valeur de a mais il faudra aussi préciser l'unité.
Je remplace ensuite dans l'équation :
0,32 = 10*6 + b
En maths, quand vous construisez le graphe de y = f(x) et que vous obtenez une droite, l'équation de cette droite est y = ax + b ; ici, vous avez construit la courbe U = f(I), la droite obtenue a pour équation U = aI + b (U joue le rôle de y et I celui de x)
Si vous choisissez de calculer b en prenant le point de coordonnées I = 320 mA et U = 6 V, vous allez écrire : 6 = 10
.320 + b.
Ce n'est pas ce que vous avez fait. Revoyez le calcul de b...
Bonjour, j'ai corrigé l'équation.
J'obtiens donc :
6 = 10*0,32 + b
6 = 3,2 + b
J'en déduis que :
b = 6-3,2
b = 2,8
Je trouve donc que l'équation de la droite est :
UAB = 10I+2,8
Cela est-il bon ?
Bonjour, merci de votre réponse.
J'ai continué l'exercice :
3°) La force contre-électromotrice E' est obtenue en déterminant graphiquement l'ordonnée à l'origine de cette portion de droite, donc E' = 4,5 V.
Pour trouver la résistance interne, je connais le calcul a effectuer : (U1-U2)/(I1-I2)
Mais je ne sais pas vraiment quelles valeurs prendre pour U1, U2, I1 et I2.
Pourriez vous m'expliquer ?
3°) La force contre-électromotrice E' est obtenue en déterminant graphiquement l'ordonnée à l'origine de cette portion de droite, donc E' = 4,5 V.
De plus, il est inutile de recalculer r', vous l'avez déjà fait à la question précédente.
Si on écrit...
U = aI + b
ou...
U = r'I + E'
...vous voyez qu'on peut identifier a avec r' et b avec E'.
J'ai pris comme point celui dont l'abscisse est 175 et dont l'ordonnée est 4,5 pour début de la partie rectiligne car sur mon graphique ce n'est qu'à partir de ce point que la courbe était rectiligne.
Donc si je prends votre valeur, la force contre-électromotrice E' = 3 V.
Pour la suite, je prends donc :
U = r'I + E
Mais par quelles valeurs je remplace U et I ?
Donc si je prends votre valeur, la force contre-électromotrice E' = 3 V.
En retraçant, comme vous le suggérez une droite qui débute à l'abscisse 175 mA, j'obtiens le nouveau graphe ci-dessous.
Sur celui ci, je lis plutôt E' = 2.8 V ; il me semble que vous devriez revoir ce que représente l'ordonnée à l'origine : l'ordonnée à l'origine est l'ordonnée du point d'intersection de la droite tracée avec l'axe vertical. Ce n'est PAS l'ordonnée du 1° point de la droite.
Pour la suite, je prends donc :
U = r'I + E
Mais par quelles valeurs je remplace U et I ?
relisez votre message du 27/02 à 15 h 06), alors que voulez vous de plus ?
U et I sont les valeurs associées à n'importe quel point de fonctionnement de l'électrolyseur.
Je n'avais pas compris qu'il s'agissait de l'ordonnée à l'origine...
Donc effectivement E' = 2.8 V.
J'avais confondu beaucoup de choses mais maintenant c'est bon.
Donc, la force contre-électromotrice est E' = 2,8 V, et la résistance interne est r' = 10 dioptries.
Je vais faire le schéma et je vous le poste ensuite, à tout de suite
la résistance interne est r' = 10 dioptries.
.
Les représentations de dipôles que vous utilisez ne sont pas des schémas normalisés ; voici ci-dessous les représentations généralement admises.
Oui, c'est à ce symbole que je pensais, c'est une faute d'inattention de ma part.. Je suis désolée
D'accord, merci.
Pour trouver l'intensité I du courant dans le circuit, je fais le calcul :
(5,0+2,8)/10 = 7.8 A
Est-ce bon ?
Pour trouver l'intensité I du courant dans le circuit, je fais le calcul :
(5,0+2,8)/10 = 7.8 A
Quelle loi avez vous utilisée ?
Commencez de toute manière par l'écrire littéralement.
Une piste : E est une force électromotrice, E' une force CONTRE-électromotrice.
Non ce n'est pas cela.
Soyez plus méthodique.
Comment s'écrit la loi d'Ohm aux bornes d'un électrolyseur de fcém E' et de résistance interne r' ?
Comment s'écrit la tension aux bornes d'un générateur ?
Si vous connaissez la loi de Pouillet, c'est même encore plus rapide...
Bonjour, la formule est elle :
I = (E-E')/(r+r')
Ce qui donne :
I = (5.0-2.8)/0+10
I = 2,2/10
I = 0,22 A
Est-ce mieux ?
Merci
5°) a_ Pour la puissance électrique Pr, j'effectue le calcul :
Pr = R*I²
Ce qui nous donne :
Pr = 10*0.22²
Pr = 0.484 W
C'est bon ?
Non, ce que vous avez fait pour le début de la question 5 n'est pas correct.
Récapitulons, si vous voulez bien, le bilan de puissance pour quelques dipôles.
Cas d'un générateur.
Un générateur de fém E et de résistance interne r engendre une puissance P = EI ; cette puissance est en partie fournie au circuit (c'est la puissance utile) et en partie dissipée par effet Joule dans le générateur lui même...
*La puissance utile est Pu = UI, si U est la tension entre les bornes du générateur.
*La puissance dissipée par effet Joule dans le générateur est PJ = rI2
Le bilan de puissance s'écrit alors : P = Pu + PJ càd : EI = UI + rI2 (remarquez qu'en divisant par I on obtient E = U + rI soit encore : U = E - rI qui est l'expression de la loi d'Ohm pour un générateur).
Cas d'un récepteur.
Un récepteur de fcém E' et de résistance interne r', alimenté sous une tension U reçoit une puissance électrique P = UI ; cette puissance est en partie convertie en puissance utile (puissance mécanique pour un moteur, puissance chimique pour un électrolyseur) et en partie dissipée par effet Joule dans le récepteur lui même...
*La puissance utile est Pu = E'I
*La puissance dissipée par effet Joule dans le récepteur est PJ = r'I2
Le bilan de puissance s'écrit alors : P = Pu + PJ càd : UI = E'I + r'I2 (remarquez qu'en divisant par I on obtient U = E' + r'I qui est l'expression de la loi d'Ohm pour un récepteur).
Désolé d'avoir été si long, mais si comprenez bien ces quelques lignes, vous saurez répondre à toutes les questions relatives aux puissances électriques.
Bonjour, merci.
Mais j'ai du mal avec les puissances électriques, malgré que vos indications soient très claires..
Je ne sais pas quelle formule utiliser pour le 5°)_a ?
Relisez plus attentivement ce que je vous ai écrit dans mon précédent message, j'ai utilisé les mêmes termes que ceux de votre énoncé.
J'effectue donc le calcul :
P = PU+PJ
Ce qui nous donne :
PU = UI
PJ = r*I² = 10*0.22 = 2.2 J.
Comment choisir une tension ?
La tension U à prendre en compte est la tension aux bornes de l'électrolyseur Uélectrolyseur = E' + r'I ; c'est évidemment aussi la tension aux bornes du générateur qui alimente l'électrolyseur Ugénérateur = E - rI et comme on a ici r = 0 pour le générateur utilisé, il vient : Ugénérateur = E.
Qu'est devenue l'intensité I du courant ?
Qu'est devenue la résistance interne r' de l'électrolyseur ?
Pourquoi l'intensité n'a-t-elle pas été élevée au carré ?
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