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Compréhension de consigne.

Posté par
kevin3598
01-05-12 à 14:09

Bonjour à tous, j'ai un exercice sur les caractériques de deux dipôles à effectuer mais j'ai un problème de compréhension des consignes.
Un graphique me donne l'évolution des deux courbes( une décroissante qui débute à 13 V et l'autre croissante qui débute à 0 V )
1) Pour chaque courbe, je dois reconnaître s'il s'agit de la tension aux bornes d'un conducteur ohmique ? de la tension aux bornes d'un générateur ?  en justifiant.
2) Utiliser les courbes pour déterminer les caractéristiques de ces deux dipôles ? justifier.
3) En déduire l'expression mathématique de la relation entre la tension aux bornes du générateur et l'intensité du courant qui la traverse.
Le problème est que j'ai  l'impression de donner toutes les réponses à la 1ère question et j'ai un problème sur la signification de " déterminer les caractéristiques..." à la question 2.

Posté par
prbebo
Compréhension de consigne. 01-05-12 à 14:46

Bonjour Kevin3598,

je suppose que tes "courbes" sont en fait des droites (affine pour la premiere, lineaire pour la seconde) ? Un schema des deux droites permettrait de repondre quantativement a la question 2.

D'autre part, puisque tu dis "j'ai l'impression de donner toutes les réponses à la 1ère question ", pourquoi ne pas nous les donner, ces reponses ? On verra si tu as effectivement compris le probleme qui t'est pose.

A toi,

Prbebo.

Posté par
kevin3598
re : Compréhension de consigne. 01-05-12 à 15:13

D'accord , pour la 1ère courbe, j'ai dit qu'elle était représentative de la tension aux bornes d'un conducteur ohmique du style U= E-rI(argument débute à 13V et est décroissante); même raisonnement pour la deuxième en précisant à quelle est du style U=RI
Ensuite,j'ai dit que E= 13V  (lorsque alors I= 0A en circuit ouvert) puis j'ai alors r= (E-U)/I grâce à un point de la courbe, on a (13-12)/0.4= 2.5 ohm. (même raisonnement pour la courbe 2)
Mais j'insiste sur le fait que je ne comprends pas que l'on me demande de "déterminer une caractéristique" qui serait peut-être égale à la valeur de la résistance(r).

Posté par
prbebo
Compréhension de consigne. 01-05-12 à 18:23

Non, tu te trompes. La courbe decroissante d'equation U = E - rI et celle d'un generateur (dipole actif) ; celle qui a pour equation U = RI represente une resistance ohmique (dipole passif).

Regarde les schemas ci-dessous :

1)  A gauche, une resistance R traversee par un courant d'intensite I, et aux bornes A et B de laquelle il y a une difference de potentiel U = VA - VB. La loi d'Ohm que du dois connaitre s'ecrit U = RI : c'est l'equation d'une droite lineaire, car quand I = 0, U = 0. Sa representation est donc celle tracee en haut et a gauche. Pour la tracer, on a besoin de connaitre une seule donnee : son coefficient directeur R, et comme R est positif on obtient une droite croissante ; inversement, si elle est etudiee en TP (on mesure U pour plusieurs valeurs de I et on trace la courbe), la mesure de son coefficient directeur donne immediatement la valeur de la resistance R. OK ?

2)  Maintenant, la courbe 2. Elle represente la tension U aux bornes d'un generateur en fonction du courant qu'il fournit dans un circuit electrique. C'est un peu plus complique que le cas precedent, alors ecoute bien :
Le generateur comprend une sourve de tension E (on dit une "force electromotrice") et une resistance interne r (par exemple, si ce generateur est une pile, r est la resistance de l'electrolyte dans lequel baignent les deux electrodes de la pile). Pour que ce gererateur puisse fournir un courant, il faut le placer dans un circuit electrique ferme ; ici c'est une resistance R variable (d'ou la fleche sur le rectangle symbolisant cette resistance).
La loi d'Ohm appliquee au circuit s'ecrit alors E = (R + r)I, car la source de tension E envoie du courant dans R mais aussi dans r (les electrons doivent traverser la resistance r avant de pouvoir sortir du generateur pour traverser le circuit).
Cette relation s'ecrit aussi E - rI = RI ; or, le produit RI est egal a la difference de potentiel U = VA - VB aux bornes de R. On peut donc ecrire U = E - rI. C'est l'equation d'une droite affine, passant par le point de coordonnees (0;E) et de coefficient directeur -r (negatif, donc U decroit quand I augmente).
Sa representation est donnee en haut et a droite. Pour la tracer, il faut connaitre deux donnees : la fem E et la resistance r. Inversement, si elle est etudiee en TP (on mesure U pour plusieurs valeurs de I et on trace la courbe), la mesure de l'ordonnee a l'origine fournit la valeur de E, et celle de son coefficient directeur donne la valeur de la resistance r. Dans ce deuxieme montage, la resistance variable R sert simplement a faire varier le courant debite par le generateur. Plus R est petit, plus ce courant est important ; si R est tres grand, il n'y a presque plus de courant.

Le deux droites representees sur mes schemas s'appellent "droites caracteristiques", ou encore "droites de charge", de chacun de ces deux dipoles. Mesurer leurs caracteristiques c'est determiner les parametres qui permettent de les tracer. Dans le cas de la resistance ohmique, il n'y a qu'une grandeur a trouver : la valeur de la resistance R ; dans le cas du generateur il y en a deux : E et r.

Si tu as des questions n'hesite pas.

prbebo.

Compréhension de consigne.

Posté par
kevin3598
re : Compréhension de consigne. 01-05-12 à 19:24

Je vous remercie de m'avoir aider avec ces explications précises et détaillés.Je comprends maintenant mes erreurs mais il faut que je suis un peu plus concis que vous alors pour la question 1, je pense que j'ai juste à préciser la courbe est représentative de la tension aux bornes d'un conducteur ohmique ou d'un générateur (mais il faut que justifie avec des arguments simples lesquels?.Pour la question 2, je donne la valeur de la résistance r=U/I; r=4/0.4= 1.0*10^1 ohm( dans le cas du conducteur ohmique) puis dans le cas du générateur, j'ai E= 13V (pouvez-vous m'aider à jusitfier cela grâce à une phrase simple.) et r=(E-U)/I (comme je l'ai appris) r=(13-12)/0.4= 2.5.
Enfin pour la question 3, j'en déduis que U=E-rI(tout simplement).

Posté par
prbebo
Compréhension de consigne. 01-05-12 à 21:36

Pour la question 1, pas de probleme. Les arguments simples sont ceux-ci :
*  Si en l'absence de courant I la difference de potentiel U aux bornes du dipole est nulle, c'est que ce dipole est une resistance ohmique (car celle-ci ne contient aucune source de tension). Donc on le reconnait au fait que si I = 0, on a aussi U = 0 : la droite caracteristique est une droite lineaire, elle passe par l'origine.
*  Si en l'absence de courant il y a une difference de potentiel aux bornes du dipole, c'est que celui-ci contient une sourve d'energie : c'ewt donc un generateur, et sa droite carecteristique est une droite affine qui ne passe pas par l'origine. Le point d'abscisse I = 0 et d'ordonnee E donne tout de suiet la force electromotrice de ce generateur.
Tu as sans doute chez toi une lampe de poche, contenant une pile et une ampoule electrique. La pile est un generateur, car meme si elle n'eclaire pas l'ampoule on peut mesurer une ddp (difference de potentiel) a ses bornes ; l'ampoule est un conducteur ohmique, car en l'absence de pile la ddp a ses bornes est nulle.

Pour la question 2 : impossible de te repondre, car tu n'as pas fourni les courbes. Pour la droite caracteristique du conducteur ohmique (loi lineaire), il faut en effet faire R = U/i. Pour celle du generagteur (loi affine), il faut : a), trouver l'intersection de la droite avec l'axe des ordonnees, qui donne E (car l'equation de cette droite est U = E - rI, donc U = E quand I = 0) ; b) en effet, calculer la resiatance r en appliquant la relation r = (E - U)/I, dans laquelle U est la ddp mesuree pour un courant I choisi sur la droite. En mathematiques, cela revient a mesurer le coefficient directeur de la droite (vu en 3ieme  et en seconde).

Pour la question 3, tout simplement en effet, tu peux recopier la demonstration que je t'ai donnee pour montrer que pour un generateur la relation entre E et I est U = E - rI.

A mon tour de te poser une question : de quelle region es-tu exactement ? Il y a dans ton message precedent une phrase qui m'en donne une idee. Mais bien sur, tu n'es pas oblige de me repondre.

B.B.

Posté par
kevin3598
re : Compréhension de consigne. 02-05-12 à 17:15

Dites ce que vous pensez ?

Posté par
kevin3598
re : Compréhension de consigne. 02-05-12 à 17:22

Désole, j'ai oublié de vous demander si vous pouvez me construire le diagramme de conversion d'énergie dans le cas du générateur( je ne pense pas que les valeurs soient nécessaire.).

Posté par
prbebo
Compréhension de consigne. 02-05-12 à 21:50

Je ne sais pas ce qu'est un "diagramme de conversion d'energie". Je sais beaucoup de choses, mais celle-la non. Conversion, je veux bien, mais de quelle unite en quelle unite ? Et pourquoi faut-il un diagramme pour ca, alors qu'une simple formule de conversion suffirait ? Franchement, explique-moi ce que tu veux exactement.

B.B.

Posté par
prbebo
Compréhension de consigne. 02-05-12 à 21:55

Peut-etre est-ce un bilan energetique du circuit que j'ai dessine dans le schema que j'ai dessine ci-dessus qui t'interesse ? Dans ce cas je voudrais que tu me dises comment s'exprime l'energie delivree par une force electromotrice E, et aussi celle qui est consommee dans une resistance R.
Pour ta region, je pense que ce n'est pas le midi-Pyrenees.

B.B.



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