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Energie : treuil électrique

Posté par
Chachoo
01-06-13 à 18:10

Bonjour, je suis bloqué sur un exercice faisant intervenir l'énergie électrique.
Voici l'énoncé :

Un moteur électrique peut être utilisé comme treuil pour élever des objets. Ce dernier fonctionne
sous une tension U = 2,0V et est traversé par un courant d'intensité I = 0,15A. Le moteur soulève à vitesse constante v = 40 cm.s-1 un objet de masse = 30g.
Il est alimenté par une cellule photovoltaïque éclairée par une lampe.

Donnée : g = 9,8 N.kg-1

La question sur laquelle je bloque est la suivante :
Déduire, des valeurs ci-dessus, les puissances associées au transfert reçu par le moteur, notée Pa, et celle associée au transfert utile, notée Pu.

J'ai entrepris avec P = UI soit 2,00,15 = 0,3 W mais je ne suis pas plus avancé.
Si vous pouviez me donner un coup de main pour cett question, je pense que je saurais me débrouiller pour la suite.                                                     Merci d'avance
                                                      

Posté par
Chachoo
Energie : treuil électrique 01-06-13 à 21:10

Personne ne peut m'aider svp ?...

(Help !)

*** message déplacé ***

Posté par
krinn Correcteur
re : Energie : treuil électrique 02-06-13 à 07:44

bonjour,

Pa = UI est la puissance absorbée (càd la puissance électrique fournie au moteur)

Pu est la puissance utile, càd ici la puissance de la force nécessaire à lever la charge

Posté par
Chachoo
Energie : treuil électrique 02-06-13 à 09:49

Bonjour, merci de m'avoir répondu

Donc Pa = 0.3W mais pour Pu ?

J'ai pensé utiliser la relation E.I.t = E + rI2t
         (soit E.I.t, la puissance électrique utile)

où E correspond à l'énergie électrique fournie par le générateur (en J)
et rI2t, ce qui est perdu à cause de "l'effet Joule"

En remplaçant, je trouve 24, ce qui paraît étrange...

Donc, si vous pouviez me donner la démarche à l'aide des valeurs données, svp

*** message déplacé ***

Posté par
krinn Correcteur
re : Energie : treuil électrique 02-06-13 à 10:13


Attention! il faut répondre dans le même "topic" (en appuyant sur en bas de la page)

comme je te l'ai déjà expliqué, Pu est la puissance utile càd ici la puissance de la force \vec{F} que le moteur exerce sur la charge pour la soulever

P = \vec{F} .

Posté par
Coll Moderateur
re : Energie : treuil électrique 02-06-13 à 10:13

Bonjour à tous les deux,

Chachoo >>
Tu dois répondre dans le topic que tu as ouvert pour ce problème. Tu ne dois pas créer un nouveau topic à chaque réponse.
Un problème = un topic et un seul !

Posté par
Chachoo
Energie : treuil électrique 02-06-13 à 10:23

Oui, excusez-moi, je ne suis pas encore tout à fait habitué au fonctionnement du forum (étant donné que je viens de m'inscrire).

D'accord, on a v = 40cm.s-1, mais comment calculer la valeur du vecteur F (faut-il utiliser l'énergie cinétique EC = 1/2mv2 ?)

Posté par
krinn Correcteur
re : Energie : treuil électrique 02-06-13 à 10:36

Citation :
Le moteur soulève à vitesse constante v = 40 cm.s-1 un objet de masse = 30g.


on se place dans un repère terrestre (supposé galiléen) et on considère la charge (de masse m=30g): elle a un mouvement rectiligne uniforme donc on peut lui appliquer le principe d'inertie, ce qui te permet de trouver F

Posté par
Chachoo
Energie : treuil électrique 02-06-13 à 10:45

D'accord, je pense avoir compris.

Donc F = G m = 9,81 0.030
Soit F = 0.2943 N, c'est cela ?

Par contre, doit-on mettre v en m, ou laisser en cm ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Energie : treuil électrique 02-06-13 à 10:58

quelle est l'unité de longueur dans le système international (SI)? le m ou le cm ?

on en déduit l'unité SI de vitesse

Posté par
Chachoo
Energie : treuil électrique 02-06-13 à 11:05

D'accord.

Soit P = 0.29430.40 = 0.11772 W

Est-ce juste ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Energie : treuil électrique 02-06-13 à 11:18

oui, Pu 0.12 W

NB: la formule donnant la puissance d'une force: P = \vec{f}. est le produit scalaire de deux vecteurs

ici \vec{f}. = F.v car \vec{f} et sont colinéaires et ont le même sens

mais ce n'est pas toujours le cas!

Posté par
Chachoo
Energie : treuil électrique 02-06-13 à 11:30

Merci de votre réponse.

Pour le rendement (la question qui suit), je trouve, du coup, 0.4 (soit 40%). Est-ce bon ?

Posté par
Chachoo
Energie : treuil électrique 02-06-13 à 11:44

Il y a une autre question sur laquelle je bloque :
    
        Quand le moteur fonctionne, l'énergie n'est pas seulement dégradée par effet Joule (du fait des frottements en particulier). Ces pertes, hors effet Joule, sont appelées pertes collectives et regroupent diverses causes de dégradation. Calculer la puissance associée à ces pertes collectives, notée Pcol.

   En calculant la puissance relative aux pertes par effet Joule PJ, je trouve PJ= 0.29 W (rI2= 13,3(0.15)2 0.29).

Pouvez m'indiquer la démarche pour calculer Pcol ?

Posté par
Chachoo
Energie : treuil électrique 02-06-13 à 17:52

Merci Krinn pour vos explications.

Quelqu'un peut venir m'aider pour cette ultime question (posée ci-dessus) ?

Posté par
Chachoo
Energie : treuil électrique 02-06-13 à 19:30

Personne ?...

*** message déplacé ***

Posté par
Chachoo
Energie : treuil électrique (help) 02-06-13 à 21:38

Il y a une autre question sur laquelle je bloque :
    
        Quand le moteur fonctionne, l'énergie n'est pas seulement dégradée par effet Joule (du fait des frottements en particulier). Ces pertes, hors effet Joule, sont appelées pertes collectives et regroupent diverses causes de dégradation. Calculer la puissance associée à ces pertes collectives, notée Pcol.

   En calculant la puissance relative aux pertes par effet Joule PJ, je trouve PJ= 0.29 W (rI2= 13,3(0.15)2 0.29).

Je ne vois pas très bien ce que représentent ces pertes...
Pouvez-vous m'indiquer la démarche pour calculer Pcol svp ?

                                                     Merci d'avance

Posté par
krinn Correcteur
re : Energie : treuil électrique 03-06-13 à 19:05

bonsoir,

on a le bilan suivant:

Pa = Pu + Ppertes

et ici: Ppertes = PJoule + P"collectives" (si j'ai bien suivi)

mais PJ= 0.29 W est trop élevé, es-tu sûr que r = 13.3 ?



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