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Etudes électriques: rhéostat, tension...

Posté par
angedesiles
16-09-08 à 06:05

Bonjour,

J'ai un exerce de physique que je n'arrive pas à resoudre, pouvez vous m'aider.

Voici l'énoncé:

Sur la plaque signalétique d'un rhéostat on peut lire:
33 ohm, I(regime permanent): 2.2 A, Imax=3.1 A/15 min

La position du curseur sera repérée par la variable x (x plus petit ou égal à 0 et plus grand ou égal à 1)

On utilise ce rhéostat pour regler l'intensité dans un circuit comportant une source de tension fixe (E=6V et r=0) et une lampe de caractéristiques nominales 3.5V et 1W.

1) Quelle doit etre la valeur de la tension UAC aux bornes du rhéostat pour que la lampe fonction correctement?

2) Quelle est la valeur de l'intensité débitée par la source de tension?

3) A quelle valeur de x correspond la position du curseur?

On realise un montage potentique qui permet d'utiliser le rhéostat comme un diviseur de tension.

4) Quelle position du curseur permet de lire sur le voltmetre 3.5V?

5)Quelle est la resistance de la partie AC du rheostat?

6) On remplace le voltmetre par la lampe de la question 1. La lampe fonctionne-t- elle normalement? justifier.

7) La lampe est elle soumise à une tension supérieure ou inférieure à sa tension?


Donc voilà j'ai repondu jusqu'à la question 2, voici mes reponses:


1)la somme des tensions est nulle.

E= U(rhéostat)+ U(lampe)
soit U(rhéostat)= E-U(lampe)= 6-3.5= 2.5V

2)le courant est constant partout dans le circuit, et la loi d'ohm dans une résistance donne U=RI.
Donc on a I=U(rhéostat)/R = 0.075 A soit 75mA

Cependant à partir de la question 3 je suis complètement bloquée.
La question 3 je ne comprend pas son sens. C'est quoi la position du curseur?

Et pour les autres questions je n'y comprend rien....

Aidez moi svp Merci d'avance

Posté par
Coll Moderateur
re : Etudes électriques: rhéostat, tension... 16-09-08 à 08:34

Bonjour,

Un rhéostat est une résistance variable. La valeur de la résistance est fixée par la position d'un curseur, position que l'énoncé repère par la lettre x
on peut supposer que
0 x 1
correspond à
0 R 33

en notant R la résistance utile du rhéostat.
______________

D'accord pour la réponse à la question 1 : il faut 2,5 volts aux bornes du rhéostat pour que la lampe ait 3,5 volts à ses bornes

Pas d'accord pour l'intensité qui circule dans le circuit (la même intensité pour le générateur, le rhéostat et la lampe)

Quelle doit être l'intensité dans la lampe pour que celle-ci fonctionne normalement ?

Posté par
122155
re : Etudes électriques: rhéostat, tension... 16-09-08 à 08:59

salut:
1)E= Urhéostat + Ulampe
Urhéostat= E-Ulampe= 6-3.5= 2.5V  correct. UAC=2,5V.

2) tu as utilisé la valeur maximale de la résistance du rhéostat pour répondre à cette question.
alors que la position du curceur est inconnue . donc ton résultat est incorrect.
tu dois utiliser les valeurs dont tu es sure pour répondre à cette question .

or la lampe de caractéristiques nominales 3,5V et 1W ,
la lampe fonction correctement .
donc : P =UI   =>I=\frac{P}{U}=\frac{1}{3,5}=0,286A.

3)UAC=R.I  ==> resistance de la partie AC du rheostat
est R=\frac{U_A_C}{I}=\frac{2,5}{0,286}=8,75A

or :    0 x L
     33 ------>L
     8,75---> x

x=0,26L   le curceur a légérement dépacé le 1/4 de la longueur de la bobine .


      

Posté par
angedesiles
re : Etudes électriques: rhéostat, tension... 17-09-08 à 20:25

Ok merci Coll et 122155 pour ces precisions. Je vous donne mes solutions aux questions suivantes j'y est reflechi depuis...

4) Uac= R.I
R= Uac/I= 3.5/0.286= 12.23 ohm
Mais x s'exprime en quoi? 122155, est ce que tu ne t'es pas trompé, x ne peut pas s'exprimer en ampère mais en ohm d'où x= 12.23 ohm. Non? Pourquoi a la 3) x a été exprimé en fonction de L.

Là je ne comprends pas vraiment la question. Pourquoi me demande-t-on la resistance de la partie ac?
Est ce que la valeur de la resistance n'est pas donnée par x? Donc cette question est la meme question que la numero 4 non? Donc:
5)R= 3.5 /0.286= 12.23 ohm.

6)La lampe ne fonctionne pas correctement car la tension au borne du réhostat vaut:
Uac= R.I d'où Uac= 12.23 0.286= 3.49 V
Or pour que la lampe fonctionne correctement il faut que Uac= 2.5 V.

7) Je ne sais pas pour cete question... aidez moi

Il y a quand meme des petits doutes pour l question 2): Pourquoi ne peut on pas dire que I=2.2 Ampère, puique l'intensité du generateur et la meme que celle la resistance, et de la lampe et que selon l'énoncé "Sur la plaque signalétique d'un rhéostat on peut lire: I (regime permanent)= 2.2 A?

Et à quoi sert la donnée Imax puisque on ne la meme pas utiliser?

Voila pouvez vous me dire si j'ai tort ou raison! et repondre à mes doutes. Merci beaucoup

Posté par
angedesiles
re : Etudes électriques: rhéostat, tension... 18-09-08 à 11:43

Mon devoir est à remettre aujourd'hui  

Posté par
Coll Moderateur
re : Etudes électriques: rhéostat, tension... 18-09-08 à 11:47

Bonjour angedesiles

Quand quelqu'un d'autre s'en mêle, je cesse en général d'aider ; peux-tu résumer tes réponses depuis le début du problème et poser une question pour laquelle tu veux de l'aide.

Posté par
Coll Moderateur
re : Etudes électriques: rhéostat, tension... 18-09-08 à 12:15

Je te donne mes réponses :

1) U = 2,5 volts
2) I 0,286 ampère
3) x = 0,265 ou une longueur égale à 26,5 % de la longueur totale du rhéostat
4) x = 0,583 ou une longueur églale à 58,3 % de la longueur totale du rhéostat
5) R = 19,25 (si j'ai bien interprété les bornes dont tu parles)
6) Non. En remplaçant le voltmètre idéal (de résistance interne infinie) par la lampe de résistance égale à 12,25 quand elle fonctionne normalement, la résistance dans cette partie du diviseur de tension diminue et donc la tension aux bornes correspondantes diminue aussi
7) La tension aux bornes de la lampe est inférieure à 3,5 V (on peut calculer facilement qu'elle vaut 2,11 V) ; la lampe est sous-alimentée.

Posté par
122155
re : Etudes électriques: rhéostat, tension... 18-09-08 à 14:52

salut:
quand j'ai affiché mon message je n'avais pas vu le tiens car j'étais entrain de le rédiger ,et lorsque j'ai vu le tien j'avais cesser de répondre .
enfin toi tu appelé ceci comme tu as dis 16-09-08 à 08:34.

Citation :
Quand quelqu'un d'autre s'en mêle, je cesse en général d'aider

Posté par
angedesiles
re : Etudes électriques: rhéostat, tension... 18-09-08 à 23:46

Merci beaucoip coll!

Posté par
Coll Moderateur
re : Etudes électriques: rhéostat, tension... 19-09-08 à 07:40

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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