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Bilan énergétique d'un circuit...
Voilà, plein de chiffres, plein de calculs, j'espère que je ne me suis pas trompé.
L'énoncé:
Un moteur électrique de jouet de résistance interne r'(r'=36,25
) est branché aux bornes d'une pile; la tension U aux bornes du moteur et l'intensitéI du courant dans le circuit sont mesurés par des multimètres. Lorsque la vitesse de rotation du moteur est constante et égale à 45 tours par minute: U=8,70V, I=0.08 A
la pile a une tension à vide E(E=9V) et une résitance interne r(r=3,75)
le moteur fonctionne pendant 10 minutes.
1 Calculer l'énergie transformée dans la pile
résultat trouvé:432J
2 clalculer l'énergie électrique disponible utilisée dans le circuit électrique
Q moteur=139.2J
Donc énergie transformée dans la pile- énergie perdu par le moteur=292.8j
3 calculer l'energie electrique absorbée par le moteur
417.6J
4 energie convertie sous forme mécanique
278.4J (energie electrique absorbé - QM)
5energie electrique dissipée par effet joule dans le circuit électrique
14,4J (Q=rIau carré *temps)
6 puissance de transfert d'énergie de la pile au moteur
0,696W
bon ou pas bon?
Pour la 2
L'énergie électrique disponible dans le circuit est l'énergie électrique fournie par la pile moins l'énergie perdue dans la pile elle-même (effet Joule).
L'énergie dissipée par effet Joule dans la pile est : Wp = rI2t = 3,75.0,082.600
L'énergie électrique disponible dans le circuit est 432 - Wp.
Pour la 4
L'énergie convertie sous forme mécanique est : Wm = (U - r'I)It
parce que la puissance mécanique fournie par un moteur est Pm = E'I (E' force contre-électromotrice) et on a U = E' + r'I
et on trouve 278,4 J
Celle-là est bonne !
Pour la 5
La question est un peu ambigüe...
Mais la pile fait partie du circuit électrique. Donc il y a des pertes par effet Joule dans la pile et dans le moteur :
WJ = rI2t + r'I2t = 3,75.0,082.600 + 36,25.0,082.600 = 153,6 J
14,4 J, c'est simplement dans la pile...
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