Bonsoir, je voudrais bien de l'aide pour mon dm.
voila le début du Devoirs
1. Une batterie d'accumulateurs comporte 25 éléments identiques montés en série. On admets par élément une résistance interne de 0.004, une force contre électromotrice (en charge) constante à 2.2V, une force électromotrice (en décharge) constante à 2V. On la charge en 7h30 min avec une intensité constante de 10A, et on la décharge en 5h avec une intensité de 13A.
1.1 Calculer la ddp aux bornes de la batterie, la quantité d'électricité et l'énergie emmagasinée pendant la charge.
1.2 Même question pendant la décharge.
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Req= 25*0.004=0.1
1.1 E=U-rI U=E+rI=2.2-0.1*10=1.2V
Q=It Q=10*7.5=75Ah
P=UI P=1.2*10=12W
W=Pt= W=12*7.5=90Wh
1.2 E=U+rI U=E-rI=2-0.1*13=0.7V
Q=It Q=13*5=65Ah
P=UI P=0.7*13=9.1W
W=Pt= W=9.1*5=45.5Wh
Est ce que c'est bon ou pas ou je me suis trompé entre les 2.
merci
a+
Bonjour,
Tu as bien mis les 25 résistances internes en série (Req = 0,1 ) mais tu as oublié, aussi bien pour la charge que pour la décharge, de mettre les forces contre-électromotrices ou les forces électromotrices également en série.
Les quantités d'électricité sont justes.
Les ddp sont fausses et donc aussi les quantités d'énergie emmagasinée pendant la charge ou restituée pendant la décharge.
Req= 25*0.004=0.1
1.1 Ueq=2.2*25=50.50V
E=U-rI U=E+rI=50.50-0.1*10=49.5V
Q=It Q=10*7.5=75Ah
P=UI P=49.5*10=495W
W=Pt= W=495*7.5=3710Wh
1.2 Ueq=2*25=50V
E=U+rI U=E-rI=50-0.1*13=48,7V
Q=It Q=13*5=65Ah
P=UI P=48.7*13=633W
W=Pt= W=633*5=3165Wh.
Est ce que la c'est bon.
merci
a+
1.2 (la décharge) est bon.
Il y a deux erreurs pour la charge :
1) 25 * 2,2 = 55 volts
2) Tu écris correctement que U, la ddp aux bornes, = E + rI
mais tu calcules E - rI
Ha oui me suis trompé.
E=U-rI U=E+rI=55+0.1*10=56V
Q=It Q=10*7.5=75Ah
P=UI P=56*10=560W
W=Pt= W=560*7.5=4200Wh
Maintenant c'est bon ou pas.
merci
a+
Pas tout à fait d'accord.
R interne totale = 100 * 0,004 = 0,1 ohm
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Charge: U = E + RI = 25*2,2 + 0,1*10 = 60 V
Q = It = 10 * (7,5 * 3600) = 270000 C ou 75 Ah
Energie = E*I*t = 25*2,2 * 10 * 7,5 * 3600 = 14 850 000 J = 4125 Wh
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Décharge: U = E - RI = 25*2 - 0,1*13 = 48,7 V
Q = -It = -13*5*3600 = -234000 C ou -65 Ah
Energie = E*I*t = 25*2*13*5*3600 = 11 700 000 J = 3250 Wh (dont une partie a été perdue en chaleur dans la résistance interne).
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Sauf distraction.
Bonjour J-P et merci.
Salut Coll,
Pour l'énergie lors de la décharge, l'énoncé n'est pas clair.
Je pense que à la charge comme à la décharge, on parle de l'énergie chimique reçue ou donnée par la batterie, et c'est dans cette voie là que j'ai répondu.
S'il s'agit, dans le cas de la décharge, de l'énergie reçue par le récepteur, la réponse est différente.
Dans le cas de la charge, il est clair qu'on parle de l'énergie chimique (puisque c'est l'énergie accumulée) et qu'il ne faut pas tenir compte des pertes joule dans la résistance interne.
Dans la même optique, je pense que c'est bien l'énergie chimique perdue par la batterie à la décharge qui est aussi demandée.
Mais ce n'est qu'une interprétation de l'énoncé qui manque de rigueur à cet égard.
Re - bonjour J-P
Nous sommes bien d'accord... L'énoncé est ambigu et j'avais opté pour l'autre point de vue (celui du rendement) : énergie électrique nécessaire pour charger et énergie électrique finalement restituée lors de la décharge.
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En étant plus précis que l'énoncé :
1. Charge
1.1. Tension, puissance et énergie électriques nécessaires à la charge
Tension aux bornes lors de la charge : U = E + rI = (2,2 * 25) + (0,004 * 25) 10 = 56 V
Puissance électrique lors de la charge P = U * I = 56 * 10 = 560 W
Energie électrique nécessaire à la charge :
W = P . t = 560 * (7,5 * 3 600) = 15,12.106 J
W = 560 * 7,5 = 4 200 Wh = 4,2 kWh
1.2. Puissance et énergie perdues par effet Joule lors de la charge
P = r.I2 = (25 * 0,004) 102 = 10 W
W = 0,27.106 J
W = 75 Wh = 0,075 kWh
1.3. Puissance et énergie chimiques
P = E.I = (25 * 2,2) 10 = 550 W
W = 14,85.106 J
W = 4 125 Wh = 4,125 kWh
2. Décharge
2.1. Puissance et énergie chimiques
P = E.I = (25 * 2,0) 13 = 650 W
W = 11,7.106 J
W = 3 250 Wh = 3,25 kWh
2.2. Puissance et énergie perdues par effet Joule lors de la décharge
P = r.I2 = (25 * 0,004) 132 = 16,9 J
W = 0,304 2.106 J
W = 84,5 Wh = 0,084 5 kWh
2.3. Tension, puissance et énergie électriques restituées à la décharge
U = E - rI = (25 * 2,0) - (25 * 0,004) 13 = 48,7 V
P = U.I = 633,1 W
W = 11,395 8.106 J
W = 3 165,5 Wh
W = 3,165 5 kWh
Note : c'est volontairement que je n'ai pas arrondi les valeurs calculées pour mettre en évidence la conservation de l'énergie.
Rebonjour Coll,
Voila, comme cela tout est complet.
Il reste quant même très dommage qu'au niveau des profs qui donnent les exercices, il y a souvent beaucoup de "flou artistique" dans la rédaction des énoncés.
Ce n'est pas ainsi qu'ils vont apprendre la rigueur à leurs élèves.
Merci beaucoup.
Le 1.3 sert a quoi pour savoir.
merci
a+
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