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Comportement global d'un circuit 4

Posté par
Physical111
18-02-20 à 20:22

Bonsoir à tous ;
J'ai une petite exercice merci beaucoup d'avance
-On considère le circuit électrique suivant composé de :
G: un générateur de force électromotrice E=9V et de résistance interne r=1ohm
D1:un électrolyseur de force contre électromotrice E'=2V et de r'=2ohm
D2:un conducteur ohmique de résistance R réglable
-voltmètre de grande résistance
On règle la résistance R à la valeur R1 , le voltmètre indique la valeur UAB=7,6V
1-1)En appliquant la loi d'ohm entre les bornes du générateur ,montrer que l'intensité du courant électrique circulant dans le circuit est I1=1,4A
1-2)En appliquant la loi de pouillet ,Montrer que R1=\dfrac{E-E'}{I_1}-(r+r')
Calculer sa valeur
1-3) donner l'expression Pr' la puissance électrique reçue par l'électrolyseur et Pu' sa puissance utile
1-4) déterminer le rendement de l'électrolyseur
1-5) calculer la puissance dissipée par effet joule dans le circuit
2)on élimine l'électrolyseur du circuit et on  le remplace par un moteur électrique de puissance utile Pu''=3W lorsque la résistance R  est réglée à la valeur R2=2,5ohm
La valeur de l'énergie  dissipée dans le conducteur ohmique pendant 6 minutes est Wj=250J trouver la résistance interne r'' du moteur électrique
Merci beaucoup d'avance et de votre intérêt.

Posté par
Physical111
re : Comportement global d'un circuit 4 18-02-20 à 20:50

Voici le schéma ;
1)UAB=E-r*1
I1=I_1=\dfrac{U_A_B -E }{-r}=\dfrac{7,6-9}{-1}=1,4A
2) d'après la loi de pouillet ;
I_1=\dfrac{E-E'}{r+r'+R_1} || I_1(r+r'+R_1 )=E-E'|||
I1*r +I1 r' +I1R1=E-E'
I1 R1=E-E'-I1r -I1 r'
R1=\dfrac{E-E'-I_1 r -I_1 r'}{I_1}=\dfrac{E-E'}{I_1}-(r+r')
A.N;R1=2ohm
3) Pr'=(E'+rI1)I1
Pu'=E'*I1
4)P=\dfrac{E'}{E'+r'I_1}

Comportement global d\'un circuit 4

Posté par
vanoise
re : Comportement global d'un circuit 4 19-02-20 à 11:18

Bonjour
Ce que tu as fait pour l'instant semble correct. Restent quelques applications numériques et la partie 2).

Posté par
Physical111
re : Comportement global d'un circuit 4 19-02-20 à 22:33

Bonsoir ;, merci beaucoup de m'avoir répondu
Alors
1-3) Pr'=(2+2*1,4)*1,4=6,72W
Et Pu'=2*1,4=2,8W
1-4)P=\dfrac{2}{2+2*1,4}
=0.4160.42 d'où le rendement de l'électrolyseur est 42%
2) est ce que je peux utiliser la conservation de l'énergie ?une petite indication s'il vous plaît.
Merci beaucoup à vous.

Posté par
vanoise
re : Comportement global d'un circuit 4 20-02-20 à 11:29

D'accord avec tes applications numériques.
Pour 2 : je pense que, connaissant l'énergie dissipée par le conducteur ohmique de résistance R2 ainsi que la durée de fonctionnement, tu peux déterminer la puissance dissipée par ce conducteur puis l'intensité du courant.
Tu pourras ensuite étudier le moteur.

Posté par
Physical111
re : Comportement global d'un circuit 4 20-02-20 à 19:06

Bonsoir ;
Merci beaucoup de m'avoir répondu
Donc Wj=R2*I2*∆t
\dfrac{Wj}{\Delta t}==R2*I2=PJ
A.N;PJ=0.694W
PJ=R2*I2
I2=PJ/R2
A.N :I2=0.694/2,5=0.277
I2=0.28 I=0.53A

Posté par
Physical111
re : Comportement global d'un circuit 4 20-02-20 à 19:20

Si c'est correct ;
Alors
Pu''=3WE'*I=3E'=3/0,53=5,6V
Pe"=(E''+r''I)I
3+0.694=(5,6+r"0,53)0,53r''=2, 584ohm

Posté par
vanoise
re : Comportement global d'un circuit 4 21-02-20 à 00:00

D'accord avec ton message de 19h06.
Pour celui de 19h20 : le raisonnement est correct pour la détermination de E'. Attention aux arrondis de calculs : il est correct ici d'arrondir les résultats demandés à 2 chiffres significatifs mais il faut garder en mémoire de calculatrice tous les chiffres sinon, trop d'arrondis successifs finissent par induire des erreurs. Pour E', j'obtiens 5,69V qu'il convient d'arrondir à 5,7V.
Je ne comprends pas ton calcul de la résistance interne. Pourquoi ne pas utiliser la loi de Pouillet qui va te fournir la somme des résistances du circuit ?

Posté par
Physical111
re : Comportement global d'un circuit 4 21-02-20 à 07:41

Bonjour ;
Pe"=(E''+r''I)I
3+0.694=(5,6+r"0,53)0,53
r''=2, 584ohm
La puissance reçu Pe=Pu+PJ

Posté par
vanoise
re : Comportement global d'un circuit 4 21-02-20 à 11:40

0,694W représente la puissance reçue par la résistance R2, pas celle reçue par la résistance interne du moteur. Je pense qu'il faut utiliser la loi de Pouillet qui va te fournir la résistance totale du circuit. Comme tu connais déjà la valeur de R2 et la valeur de la résistance interne du générateur, par différence...

Posté par
Physical111
re : Comportement global d'un circuit 4 21-02-20 à 18:08

Bonjour à tous ;
D'après la loi de pouillet ;
I2=\dfrac{E-E'}{r+r''+R_2}=(r+r''+R2)I2=E-E'
On obtient ;
r''=\dfrac{E-E'}{I_2}-(r+R_2)
A.N r"=\dfrac{9-5,7}{0,53}-(1+2,5)=5,93ohm
Merci beaucoup à vous

Posté par
vanoise
re : Comportement global d'un circuit 4 21-02-20 à 18:22

Il te faut revoir ta dernière application numérique mais la méthode est bonne.



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