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l'Electrodynamique.
Bonjour !
J'ai des soucis avec un exercice de Physique, et j'aimerais que vous m'aidiez s'il vous plait.
J'aurais besoin de simpes pistes pour pouvoir traiter les questions car je ne sais pas trop comment m'y prendre ni comment démarrer.
Voici l'énoncé :
Un circuit électrique comporte un générateur électrochimique (pile) de bornes P et N, un conducteur ohmique de bornes A et B, et un interrupteur. On mesure la tension (ou différence de potentiel) aux bornes du générateur et l'intensité du courant dans ce circuit.
1°) Faire un schéma du montage, appareils de mesure compris, et représenter les flèches tensions et intensité.
2°) Lorsque l'interrupteur est ouvert, on lit 1,36V ; lorsque l'interrupteur est fermé, on lit 1,23V.
a) Etant donné que l'intensité a pour valeur 97,5mA, calculer la puissance électrique fournie par le générateur.
b) Sachant qu'on peut négliger la résistance des fils de connexion, calculer la résistance R du conducteur ohmique.
3°) La chut de tension observée au générateur lorsqu'on ferme l'interrupteur est due à la résistance (interne) de ce générateur.
a) Calculer cette résistance internet r
b) Calculer la puissance correspondante, dite puissance dissipée par le générateur.
c) Sous quelle forme se manifeste ce transfert ?
4°) Pour faire le bilan énergétique du fonctionnement de ce générateur électrochimique :
a) Calculer la somme de la puissance électrique fournie par le générateur et de la puissance dissipée par le générateur.
b) En se basant sur la conservation de l'énergie, donc aussi à la puissance, justifier que cette somme représente la puissance chimique disponible dans le générateur.
c) Cette valeur pouvait-elle être prévue dès la question 2°) ?
Merci d'avance, Emeline.
Voici le schéma (j'ai pas mis les lettres, ni les flèches par contre, je veux que tu le fasses)
2) Pense à la loi d'Ohm et à la définition de la puissance.
Maintenant, j'attends de tes nouvelles.
Bonjour. Tout d'abord, je vous souhaite un très bon Lundi de Pâque.
Voici ci-joint, le schéma que j'ai fais pour la question 1°)
Ensuite, pour la 2°) a), sachant que la formule de la puissance électrique est P = U * I, et que I = 97,7mA, on a P = U * 97,7.
Cependant, je ne vois pas à quoi pourrait être égal U. (Ce chapitre est tout nouveau pour moi, c'est la première fois que j'utilise toutes les formules.)
De plus, pour la 2°) b), on sait d'après la loi d'Ohm que U = R * I.
Donc R = U / I. Mais l'application numérique me pose des problèmes encore une fois...
Je vous remercie d'avance.. 
Bonsoir,
Joyeuses Pâques à toi aussi. Merci 
Il y a déjà ici quelques erreurs.
Une voltmètre se met TOUJOURS en parallèle donc, comme je l'ai mis dans mon dessin (cette erreur ne pardonne pas).
Ensuite un interrupteur se marque ouvert et non fermé comme tu l'a fait. Et il manque la flèche pour la pile.
Enfin (là, je chipote mais bon), il faut nommer les nœuds du circuit.
Ce qui est juste et ou il y aurait pu y avoir des erreurs.. Le borne. Le symbole de la pile avec les bornes.
Refais le schéma correctement, je pense que le 2), sera plus facile pour toi ensuite.
Voilà, j'ai fais toutes les modifications.
Seulement, pour les noeuds du circuit, je leur donne n'importe quel nom ?
Et pour la flèche de la pile, c'est juste une flèche qui indique le sens du courant n'est-ce pas ?
Merci
Poste moi ton dessin pour vérifier.
Sinon, oui, prend par exemple MNOPQ...
Et pour la flèche, je parle des deux.
Voici les modifications que j'ai apporté à mon schéma..
Ensuite, pour la 2°) a), Sachant que P = U * I, que U = 1,23 lorsque le circuit est fermé et que I = 97,5mA soit 97,5.10-3A,
on a : P = 1,23 * 97,5.10-3 = 0,12W ?
Puis pour la 2°) b), on sait que U = R * I donc R = U / I d'où 1,23 / 97,5.10-3 = 12,6 ? Mais quel unité ?
Qu'en pensez vous ?
Le voltmètre est mal placé (il mesure la tension au borne du générateur). Je t'ai donné un schéma, t'as le droit de t'en servir .
Sinon, c'est quoi U ? Il nous faut UPN et UBA
Enfin, les points M, Q et S sont inutile (le tension est la même au borne d'un fil). Et il manque un point entre N et B.
D'accord, j'ai fais toutes les petites modifications.
Mais pour le reste, je ne sais pas quel formule utiliser.. :S
Toujours pareil. Montre moi ton schéma. Pour être sur que l'on soit d'accord. Parce que les formules reposent sur le dessin.
En faite, je n'ai pas compris pourquoi mettre des noms aux noeuds du circuit ?
A quoi ça nous servirais ?
Car on ne nous demande pas ça, simplement de placer PN et AB..
Bonsoir Emiline,
Voici la correction pour le schéma.
Si tu as des questions sur le schéma. Pose les de suite. Pour les lettres, ici, elles sont dispensables mais mieux vaut prendre de bonnes habitudes pour l'avenir.
Pour la question 2),
a) Juste.
b) Juste mais à toi de me dire l'unité de la résistance !! Tu la connais depuis la 5ème.
Pour la 2°)b), c'est en Ohms (
).
Ensuite ;
3°)a) D'après la loi d'Ohm, on sait que U = r * I donc r = U/I.
De plus, la chute de courant est de 1,36 - 1,23 = 0,13V.
Donc r = 0,13/(97,5.10-3) = 1,33.
b) On sait que P = U * I
Donc P = 0,13 * 97,5.10-3 = 1,27.10-2W.
c) Pour cette question je ne vois pas du tout..
4°)a) D'après les questions précédente, ça nous donne P = Pélectrique + Pdissipée.
Soit P = 0,12 + 1,27.10-2 = 0,13W.
Je suis bloquée pour la suite..
Merci d'avance!
Bonjour Émeline,
J'avais pas vu que tu avais répondu.
Pour la 2)b) C'est évidement des ohms (tu vois que tu savais).
Passons à 3)
Déjà, on traduit l'énoncé, on considère le générateur réel comme représenté dans le dessin ci-dessous.
a) Tu as le bon résultat mais sans aucune justification. Donc, ça vaut entre 0 et la moitié des points suivant les exigences du prof.
(Remarque : C'est une chute de tension et non de courant qui lui est constant dans un circuit série !!!! C'est une faute grave).
Proposition :
Dans la branche QT, on applique la loi des branches. Donc, UQT = UQX + UXT.
Or,
UQT = UPN ( la branche reprend les bornes de la pile).
UQX = -Ur
UXT = E.
Donc, UPN = E - Ur.
De, plus, d'après la loi d'Ohm. Ur = r*I ==> UPN = E - r*I
On a mesuré UPN a vide et vaut UPNo=1.36V, donc UPNo = E - r*0 = E ==> E = 1.36V
On a mesuré UPN quand le circuit est fermé et vaut UPN1 = 1.23 V pour un courant I1 = 0.0975A
Donc, UPN1 = UPNo - r*I1 ==> r = (UPN1-UPNo)/I1 = 1.33 .
b) Juste mais sans justification encore. Donc, refais moi la question.
c) Que se passe t-il quand tu alimentes un résistance ?
4)a) Ok.
b)On te demande de démonter P(Fourni) = P(électrique) + P(dissipée) à partir de la conservation de l'énergie. La tension peut être vu comme l'énergie que possède chaque électron en première approximation. Donc, connais tu une loi qui te permette de relier l'énergie du générateur, l'énergie de la pile et l'énergie perdue par (biiiippp, c'est la réponse à la 3)c)).
T'as déjà de quoi faire.
Bonne chance.
BS
D'accord.
Donc pour la 3°)c), Quand un courant traverse une résistance, il perd de son énergie. Cela se traduit par la différence de potentiel aux bornes de la résistance, et par une dissipation de chaleur qui échauffe la résistance.
Mais la 4°)b) me pose toujours des soucis.
Et enfin pour la 4°)c) ...
Oui.
La tension aux bornes de la résistance R est de 1.23 quand l'interrupteur est fermé.
mais aux bornes des deux résistances en série Rg et R, elle est de 1.36, car la différence 0.13 est justement la chute de tension aux bornes de cette résistance interne Rg au générateur.
Donc la puissance totale dissipée est aussi le produit de la tension totale 1.36 par le courant 1,36*97,5.10-3 ; On retrouve bien les 0,13W.
Bonsoir,
Pour la 3)c), C'est pas tout à fait ça. En effet, aux bornes d'un conducteur ohmique, on observe une chute de tension, cette chute traduit une dissipation d'énergie par le composant qui est converti en chaleur par effet joule.
Ce qui ne va pas dans ta phrase, c'est la relation de cause à conséquence, qui est fausse. En effet, tu sous entends que la chute de tension et la chaleur dégagée n'ont aucun lien entre eux.
4)b)
Par application de la loi des branches sur le générateur, on a : UPN = E-Ur. Si on multiplie pas I, on a UPN*I = E*I-Ur*I ==> P(fournie) = P(G) - P(Dissipée) ==> P(fournie) + P(Dissipée) = P(G) CQFD.
Pour la 4)c) Les unités, c'est aussi pour les élèves^^. Sinon, oui, l'idée est là.
Voilou.
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