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Dm de Physique

Posté par
Liline93
02-05-08 à 16:25

Bonjour
Voila j'ai un gros souci avec mon DM de Sciences physiques à rendre pour lundi.
Voici l'énoncé

On dispose de 2 piles identiques. On se propose de déterminer leur loi de fonctionnement, puis celle de leur association en série.

1- Lorsqu'elle débite un courant d'intensité 0.1A, la tension aux bornes de la pile a pour valeur 4.47V. Si l'intensité devient égale à 0.2A, la tension prend la valeur 4.29V. Cette pile sera assimilée à un dipole linéaire.

a- Déterminer la valeur de la force électromotrice et de la résistance interne de la pile étudiée.
b- Quelle est sa loi de fonctionnement?
c- Cette pile a pour capacité 0.5 A.h. Pendant combiend de temps peut-elle débiter un courant d'intensité 0.1A (on supposera que l'intensité reste constante jusqu'à la fin de la décharge)?
d- Quelle énergie cette pile a-t-elle fournie aux recepteurs du circuit qu'elle alimentait à la question précédente?

2- Deux piles de force electromotrice 4.65V et de résistance interne 1.8 sont associées en série.
Montrer que la force electromotrice E et la résistance interne r du générateur équivalent à cette association ont respectivement pour valeur 9.3V et 3.6. (On pourra utiliser la loi d'additivité des tensions).


Voila la première partie de mon exercice et je n'ai pu répondre à aucune question...
Merci d'avance pour votre aide.

Posté par
ArthurH
re : Dm de Physique 02-05-08 à 16:28

Bonjour,
histoire de te lancer :
il faut partir de U=fem-Ri
quand l'intensité augmente, la tension chute car une partie de la fem est consommée par la résistance interne.
Si tu as des questions pour la suite ...

Posté par
Liline93
re : Dm de Physique 02-05-08 à 16:43

Oui je suis d'accord mais comment trouver E et r avec une seule équation ?

Posté par
ArthurH
re : Dm de Physique 02-05-08 à 17:02

Tu as une seule équation théorique, c'est vrai
mais cette équation doit vérifier deux conditions différentes
1) une intensité de I=0,1 A, U=4,47 V
2) une intensité de I=0,2 A, U=4,29 V

C'est assez pour trouver les deux inconnues que sont E (ou fem dans mon équation)
et r (R)

Posté par
Liline93
re : Dm de Physique 02-05-08 à 17:05

je dois faire un systeme à deux equation pour trouver ?

Posté par
Liline93
re : Dm de Physique 02-05-08 à 17:13

j'ai trouvé
je trouve E = 13.23 V
          r = 87.6

Posté par
ArthurH
re : Dm de Physique 02-05-08 à 17:27

Je n'ai pas les mêmes valeurs numériques que toi

4,47 = E - r*0,1
4,29 = E - r*0,2

je soustrais les deux pour obtenir une équation avec seulement r
je retire deux fois la première à la seconde pour avoir E seulement
(une fois qu'une des deux inconnues à été trouvée, il suffit en fait de remplacer pour avoir l'autre)

Posté par
Liline93
re : Dm de Physique 02-05-08 à 17:31

tu trouves quoi toi ?

Posté par
ArthurH
re : Dm de Physique 02-05-08 à 17:34

quelque chose de l'ordre du 100ième de tes valeurs pour la résistance
et de l'ordre des tensions de l'énoncé pour la tension

tu as essayé de soustraire les équations ?
quelles sont tes valeurs ?

Posté par
Liline93
re : Dm de Physique 02-05-08 à 17:42

je n'ai pas compris comment tu fais pour soustraire

Posté par
ArthurH
re : Dm de Physique 02-05-08 à 17:49

tu pars de :

4,47 = E - r*0,1
4,29 = E - r*0,2

4,47 - (4,29)= E - r*0,1- (E - r*0,2)
les E s'en vont
alors r = (4,47-4,29)/0.1

la démarche est la même pour trouver E

Posté par
Liline93
re : Dm de Physique 02-05-08 à 18:09

cette fois je trouve E = 4.65 V
                     r = 1.8

Posté par
Liline93
re : Dm de Physique 02-05-08 à 18:10

est ce que tu veux bien m'aider à finir mon exercice ?

Posté par
Liline93
re : Dm de Physique 02-05-08 à 18:18

Pour la question 2 (sa loi de fonctionnement je ne comprend ce qu'il veut dire ...)
Pour la question 3, si sa capacité est de 0.5Ah alors il peut fournir une intensité de 0.1A pendant 5h je supose.
Pour la 4 je ne comprend pas non plus...

Posté par
Liline93
re : Dm de Physique 02-05-08 à 18:37

Je poste la suite de l'exercice si jamais tu veux bien continuer

II.
1- On veut monter en série entre les bornes P et N de l'association de piles, deux conducteurs ohmiques ayant pour caractéristiques:   R1=47 et 0.5W maxi     R2=68 et 1W maxi
a- Evaluer la valeur de l'intensit du courant dans le circuit.
b- Evaluer la valeur de la puissance dissipée dans chacun des conducteurs ohmiques.
c- Est-il possible de réaliser ce montage? Justifier.

2- On alimente un moteur de f.c.e.m. et de resistance interne avec l'association de piles.
a- Déterminer la valeur de l'intensité dans le circuit.
b- Quelle est la valeur de la puissance dissipée par effet Joule dans le circuit.
c- Calculer la valeur de la puissance chimique transformée en puissance electrique au niveau du générateur (association de piles)
d- Calculer la valeur de la puissance electrique transformée en puissance mécanique au niveau du moteur.
e- Déterminer le rendement de l'association piles-moteur
   Note : Au niveau du moteur, on a négligé les pertes autres que celles par effet Joule.

Posté par
ArthurH
re : Dm de Physique 03-05-08 à 00:49

j'obtiens les mêmes valeurs pour r et E

Pour la loi de fonctionnement, je dois avouer que je ne comprend pas non plus ...
pour moi, c'est U = E -rI

je suis d'accord avec la capacité.

Pour l'aspect énergétique,
la question précédente parle de I =0,1 A
il faut donc chercher le circuit pour lequel I = 0,1 A
je te conseille donc de dessiner le circuit avec E, r et R tels que E = (r+R)I
et de chercher l'énergie dissipée par effet joule dans le conducteur ohmique de résistance R.



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