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calculer l'ampèremètre et voltmètre

Posté par
nanaB
15-02-19 à 19:14

Bonsoir,
Je bloque sur le problème suivant : le générateur a une force électromotrice de 8V et une résistance interne de 1ohm. Les trois résistances extérieures valent chacune 2ohm. La résistance de l'ampèremètre A  est nulle tandis que celle du voltmètre V est infinie. Cherchez leurs valeurs


Ma première question c'est que veut dire résistance interne "infinie"? J'ai plus l'habitude de voir les résistances internes nulles mais ici ils parlent de l'infinie…


J'ai essayé de calculer d'abord l'ampèremètre. Comme un ampèremètre mesure l'intensité du courant de l'élément qui lui est mis en série je me suis dit que cet élément c'était les résistances. Une résistance de 2 ohm qui est en série avec les deux autres résistances en parallèle. Donc j'ai calculé la résistance équivalente d'abord de ces deux R en parallèle puis j'ai ajouté à cela la toute première résistance de 2 ohm et j'ai finalement trouvé une résistance équivalente de 4 ohm. Mais le correctif dit que la résistance totale du circuit est composée de la résistance interne de 1 ohm, d'une résistance de 2ohm et de deux résistances en parallèle de 1ohm, ce qui fait au total 4 ohm et I=2 A.

Je ne comprends pas pourquoi on prend on compte la résistance interne du générateur.


Merci

calculer l\'ampèremètre et voltmètre

Posté par
Priam
re : calculer l'ampèremètre et voltmètre 15-02-19 à 21:00

La résistance interne du générateur se trouve en effet en série dans le circuit comprenant le générateur, les trois résistances (une en série avec deux en parallèle) et l'ampèremètre, et le même courant travers tous ces éléments.
Quelle est alors la valeur de la résistance équivalant à l'ensemble des éléments résistifs du circuit ?

Posté par
nanaB
re : calculer l'ampèremètre et voltmètre 16-02-19 à 00:11

Donc la résistance équivalente des deux R qui sont en parallèle = 1ohm. A cela s'ajoute la R qui est en série, donc, résultat : 3 ohm et en plus de cela nous avons une résistance interne du générateur de 1ohm et comme toutes ces R sont en série, on aura en tout une résistance équivalente de 4ohm pour tout le circuit au total.

Mais, c'est juste dans cet exemple la que la résistance interne du générateur est en série avec les autres pas vrai? Ca peut aussi exister en parallèle comme tout autre circuit, non?

Posté par
Priam
re : calculer l'ampèremètre et voltmètre 16-02-19 à 19:30

Quand on fait débiter à un générateur de tension un courant variable, on constate que la tension à ses bornes varie avec l'intensité du courant débité.
Cela résulte de la résistance interne du générateur, laquelle, traversée par le courant débité, fait apparaître une tension qui se retranche de la tension délivrée par le générateur. Cette tension varie avec le courant débité, de sorte qu'on peut considérer que la résistance interne se trouve en série avec le générateur proprement dit et est traversée par le courant débité.
Une résistance située en parallèle avec le générateur ne saurait avoir le même effet.

Posté par
nanaB
re : calculer l'ampèremètre et voltmètre 17-02-19 à 23:49

Bonsoir,

"Quand on fait débiter à un générateur de tension un courant variable, on constate que la tension à ses bornes varie avec l'intensité du courant débité.
Cela résulte de la résistance interne du générateur, laquelle, traversée par le courant débité, fait apparaître une tension qui se retranche de la tension délivrée par le générateur" est que cette phrase illustre E-U=rI ?


Merci

Posté par
Priam
re : calculer l'ampèremètre et voltmètre 18-02-19 à 10:11

Oui; U, la tension disponible aux bornes du générateur, est donc égale à  E - rI .

Posté par
nanaB
re : calculer l'ampèremètre et voltmètre 18-02-19 à 11:32

D'accord, et donc quand vous dites que la résistance placée en parallèle aurait un effet différent, vous voulez dire quoi par là?

Posté par
nanaB
re : calculer l'ampèremètre et voltmètre 18-02-19 à 11:39

Sinon, j'ai compris le fait qu'il fallait calculer tout d'abord la résistance équivalente en incluant dans le calcul la résistance interne du générateur de 1 ohm.

Ensuite j'ai essayé de calculer la valeur de l'ampèremètre. Le correctif dans le livre dit que I = E/R donc la valeur de l'ampèremètre vaut 2A. Mais je ne comprends pas, pourquoi on a du utiliser E de 8V, alors que E c'est une force électromotrice du générateur, lorsque celui ci ne débite aucun courant ?

Posté par
Priam
re : calculer l'ampèremètre et voltmètre 18-02-19 à 15:19

Une résistance qui serait branchée en parallèle sur un générateur idéal n'aurait aucune influence sur celui-ci ni sur le circuit qu'il alimente. Elle le ferait simplement débiter un courant supplémentaire.
Dans le cas présent, le générateur n'est pas idéal. Mais sa force électromotrice reste inchangée, qu'il débite ou non un courant. Celle-ci crée un courant qui circule dans la résistance interne du générateur et dans le groupe de trois résistances. Ce courant vaut bien, d'après la loi d'Ohm, 2 ampères.

Posté par
nanaB
re : calculer l'ampèremètre et voltmètre 18-02-19 à 16:03

D'accord, mais ici on voit la résistance interne du générateur? Parce que on voit seulement le générateur, le voltmètre, l'ampèremètre et les trois résistances.

Posté par
Priam
re : calculer l'ampèremètre et voltmètre 18-02-19 à 17:10

Cette résistance, on la représente sur un schéma, mais elle n'existe pas comme objet distinct (contrairement à une résistance qu'on incorpore dans un circuit). Elle est " interne " au générateur.

Posté par
nanaB
re : calculer l'ampèremètre et voltmètre 18-02-19 à 18:02

D'accord.

Donc ici j'ai calculé la résistance équivalente en incluant la résistance interne du générateur et j'ai eu 4 ohm. Mais ensuite, pour trouver la valeur de l'ampèremètre, pourquoi je dois diviser E par R? Normalement, c'est U/R et U n'est pas égal à E..

Posté par
Priam
re : calculer l'ampèremètre et voltmètre 18-02-19 à 19:25

I = U/Réq (Réq = résistance équivalente du groupe de trois résistances).
Cette formule et exacte, mais elle ne permet pas de calculer I, car U n'est pas connu (sa valeur dépend de I).
Tandis que la formule  I = E/(Rint + Réq)  permet de calculer I, car tous les termes du second membre sont connus.

Posté par
nanaB
re : calculer l'ampèremètre et voltmètre 18-02-19 à 19:33

Quand vous dites la valeur de U dépend de I, pouvez vous m'expliquer brièvement ce quoi s 'agit il? C'est le fait qu'il soit proportionnel à I?

Posté par
Priam
re : calculer l'ampèremètre et voltmètre 18-02-19 à 20:55

Relis mon message de 10h11.

Posté par
nanaB
re : calculer l'ampèremètre et voltmètre 18-02-19 à 23:06

Bonsoir.

Alors, voilà j'ai résolu l'exercice avec beaucoup de difficulté (à mon avis c'est parce que je n'ai pas encore vu toutes ces notions de force électromotrice, résistance interne du générateur… on les a vu assez rapidement et sans trop entrer dans les détails. Voilà donc je m'excuse, j'ai posé pas mal de questions.)

Donc si 'ai bien compris, tout d'abord une résistance interne du générateur, comme le nom l'indique, est interne, on la voit pas sur le schéma.
Pour calculer la résistance équivalente, il fallait aussi prendre en compte la résistance interne du générateur puisqu'elle est présente dans l'énoncé (c'est pas comme si on la négligeait). Ensuite on peut calculer la valeur de l'ampèremètre en utilisant comme formule I=E/R. Nous connaissons pas le U, on connait juste la force électromotrice du générateur. Une fois l'intensité du courant connue, on peut calculer la valeur du voltmètre en faisant attention au fait que le voltmètre calcule la tension "extérieure" (c'est ce qu'il est marqué dans le correctif). Donc au lieu de reprendre la résistance équivalente qu'on avait obtenue de 4 ohm, on prend 3 ohm car on doit retirer le 1 ohm de la résistance interne du générateur.

Voilà, merci encore.

Posté par
Priam
re : calculer l'ampèremètre et voltmètre 19-02-19 à 14:42

D'accord.



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