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DM physique

Posté par
Benoit974
24-04-18 à 14:07

Bonjour, j'ai un DM en physique sur l'électricité, je fais les bons calculs il me semble, mais mes résultats ne semblent pas cohérents. Pourriez-vous m'aider svp, voici l'énoncé:

Une batterie de voiture, dont le moteur a été coupé mais pas les feux de croisement, délivre un courant d'intensité I=4.85 A dans chaque lampe. La tension entre ses bornes est Upn=10.3 V, sa résistance interne est r=55.0 mΩ.

j) j'ai réussi

k) Quelle est la tension "idéale" indiquée par le constructeur sur cette batterie? Quel terme désigne cette tension?
--> La tension idéale est "la tension dans le cas idéal ou I=0 A (circuit ouvert), dite aussi force électromotrice (fem)" d'après mon cours, donc il faut la calculer. J'ai fait :
On a Upn=e-r*I donc e=Upn +r*I
Application numérique: e=10.3+5.50*10^-1*4.85=13.0V
--> Par contre quel terme la désigne je sais pas si je l'ai déjà dit dans ma définition du cours.

i) Au bout de 5 minutes, quelle est la valeur de l'énergie Ed dissipée par effet Joule à l'intérieur de la batterie?
--> Sur un site j'ai vu que Ed=\frac{U²}{r}*\Delta t
Donc j'ai fait l'application numérique: Ed=\frac{10.3²}{5.50*10^-1}*300 mais le résultat est incohérent ( 57867.5 J )

m) Calculer l'énergie électrique reçue par chaque lampe pendant cette même durée.
--> Là je crois que c'est Er=Pr*Δt mais j'en suis pas sûr.

n) j'ai besoin des réponses précédentes

o) Sur l'étiquette de la batterie, on peut lire: "capacité 40Ah". Sachant qu'un ampère est l'équivalent d'un coulomb par seconde (1A=1C.s-1), que signifie cette indication? La donner en coulomb.
--> Produit en croix?

p) Combien cette valeur vaut-elle de "moles d'électrons"? Données: e=1.6*10^-19C; Na=6.02*10^23mol-1
--> ?
q) Avec une telle capacité, comben de temps cette batterie peut-elle assurer l'allumage des feux de croisement avant d'être rechargée?
-->?

Merci d'avance de votre aide

Posté par
J-P
re : DM physique 24-04-18 à 15:59

Dans ton énoncé, tu écris : "...sa résistance interne est r=55.0 mΩ"

... et dans tes calculs tu utilises la valeur "5.50*10-1" , ce n'est pas cohérent.

k)

I = 4,85 * 2 = 9,7 A (puisque 2 ampoules ... je présume)

U = E - r.I
10,3 = E - 55.10^-3 * 9,7
E = 10,83 V (Bizarre, même arrondi ... vérifie l'énoncé)

i)
Ed = R.I².delta t = 55.10^-3 * 9,7² * (5 * 60) = 1552 J

m)
Puissance dans les ampoules : P = U*I = 10,3 * 9,7 = 100 W (pour les 2 ampoules)
--> 50 W par ampoule

E dans 1 ampoule = 50 * delta t = 50 * 300 = 15000 J

...

Mais commence par vérifier ton énoncé.

Posté par
Benoit974
re : DM physique 24-04-18 à 17:58

Mon énoncé est bon malheureusement merci pour votre aide, je ferai avec ces valeurs même si elles me paraissent un peu étranges  

Cependant, pourriez-vous m'aider pour les questions d'après que je n'ai pas comprises (o;p;q)?

Merci d'avance,
Benoît

Posté par
gbm Webmaster
re : DM physique 24-04-18 à 19:10

Bonsoir,

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q08 - Comment bien choisir un titre pour la création d'un message ?

Posté par
Benoit974
re : DM physique 25-04-18 à 08:20

Oui, j'ai créé ce topic promptement car j'ai mon dm à faire, j'ai bafoué cette règle, désolé en attendant, je n'ai toujours pas pu résoudre les questions d'après...
Cordialement

Posté par
Benoit974
re : DM physique 25-04-18 à 09:08

De plus je ne comprends pas pourquoi I = 4.85*2 puisque la même intensité traverse les deux ampoules...

Posté par
J-P
re : DM physique 25-04-18 à 09:41

Il y a 4,85 A dans chaque ampoule, mais les ampoules sont connectées en dérivation (en parallèle) sur la batterie ...
et donc le courant fourni par la batterie pour l'ensemble des 2 ampoules est 2 * 4,85 = 9,7 A

Il reste encore d'autres ampoules, car l'allumage des feux de croissement (2 ampoules à l'avant) s'accompagne aussi de l'allumage de 2 ampoules à l'arrière.
Cependant, en général, les ampoules arrières sont beaucoup moins puissantes que les avant ... et il faut alors probablement ne pas en tenir compte ici, surtout que l'énoncé ne dit rien sur la consommation de ces 2 ampoules arrières.

A moins que celui qui a fait l'énoncé ne soit totalement ignorant de la réalité de l'éclairage des voitures et ne considère que les ampoules arrières consomment également chacune 4,85 A ...
Dans ce cas, ce serait I = 4 * 4,85 = 19,4 A qu'on serait censé utiliser comme courant dans la batterie.

Pas moyen de deviner le niveau de compétence de l'auteur de l'énoncé pour savoir ce qu'il attend vraiment.



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