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exercice circuit avec interrupteur ouvert

Posté par
nanaB
05-02-19 à 15:01

Bonjour,

J'ai un exercice avec un circuit ouvert,
voici l'énoncé et la photo :

Le circuit ci-dessous est constitué d'une pile, trois résistances R1, R2 et R3 ainsi que d'un interrupteur S. On suppose que les trois résistances sont les mêmes (R1 = R2 = R3 = R). Lorsque S est fermé (le courant passe dans la résistance R2), la pile débite un courant d'intensité i.
Lorsque l'interrupteur S est ouvert, l'intensité du courant débité par la pile est :

1.égale à 0,75 i 
2.égale à i 
3.égale à 1,2 i 
4.impossible à évaluer sans connaître la tension aux bornes de la pile

J'ai essayé de calculer les résistances équivalentes, d'utiliser la loi d'Ohm mais je n'y arrive pas.

Si vous pouviez m'aider… ça m'aiderait énormément.
Merci.


exercice circuit avec interrupteur ouvert

Posté par
odbugt1
re : exercice circuit avec interrupteur ouvert 05-02-19 à 15:28

L'idée de calculer la résistance équivalente à l'ensemble des résistances est excellente.

a)Que vaut cette résistance équivalente quand l'interrupteur est fermé ( en fonction de R )?
b)Si on appelle U  la tension fournie par la pile que vaut l'intensité i débitée par la pile (en fonction de U et R)

c) Recommencer avec, cette fois, l'interrupteur ouvert et comparer l'intensité i' débitée par la pile avec l'intensité i qui existait quand l'interrupteur était fermé.

Posté par
nanaB
re : exercice circuit avec interrupteur ouvert 05-02-19 à 16:37

Alors j'ai calculé la résistance équivalente quand le circuit est fermé. J'ai obtenu quelques chose de très bizarre, du genre : R1R3 + R1R2 + R2R3 ohm .


J'ai continué avec la loi d'Ohm U=RI et j'ai obtenu I = U/R1R3 + R1R2 + R2R3  
Je suis sure que j'ai tout faux.

Posté par
odbugt1
re : exercice circuit avec interrupteur ouvert 05-02-19 à 17:35

Aïe !
Il semble que tu ne saches pas calculer une résistance équivalente !

Interrupteur fermé :
R2 et R3 sont en parallèle, la résistance équivalente est égale à (R2R3) / (R2+R3)
Entraine toi à retrouver ce résultat !

Cette résistance équivalente est elle même en série avec la résistance R1
L'équivalent des 3 résistances est donc égal à
R1 +  [ (R2R3) / (R2+R3) ]
Comme les trois résistances sont identiques : R1 = R2 = R3 =R (Voir l'énoncé)
Req = R  + (R²/2R) = R+(R/2) = 3R/2

On remplacedans le circuit les 3 résistances par cette résistance équivalente et on lui applique la loi d'Ohm :
U = (3R/2)*i
Donc i = 2U / 3R

Il te faut maintenant faire le même travail dans le cas ou l'interrupteur est ouvert et en déduire la nouvelle valeur i' de l'intensité débitée par la pile.

Posté par
nanaB
re : exercice circuit avec interrupteur ouvert 05-02-19 à 20:15

J'ai su avoir les meme résultats que vous mais je bloque de nouveau pour l'interrupteur ouvert.
Déjà je pense que mon erreur vient de ma façon de raisonner.

L'interrupteur est ouvert donc il n'y a pas de courant qui passe dans R2, mais Ducoup tout le courant se dirige vers R3 non?

Si c'est le cas je me suis dit que R1 et R3 sont en série donc la résistance équivalente est de 2R...

Posté par
odbugt1
re : exercice circuit avec interrupteur ouvert 05-02-19 à 20:17

C'est très bien analysé.

Que vaut alors i' ?

Posté par
nanaB
re : exercice circuit avec interrupteur ouvert 05-02-19 à 20:26

Oh wow je m'attendais pas à ce que ce soit bon

Bon alors après j'utilise la loi d'Ohm et j'obtiens i' = U/2R.

Ensuite je peux mettre une égalité entre i et i' et j'obtiens U/2R = 2U/3R. Et là j'ai un beug comment dois-je simplifier cela? Je peux tout mettre d'un coté de l'égalité ? (je bloque pour des choses très simples )

Posté par
odbugt1
re : exercice circuit avec interrupteur ouvert 05-02-19 à 20:37

i' = U/2R est un résultat exact.

i et i' ne sont pas égaux.
Il n'y a aucune raison de mettre le signe  " = " entre ces deux intensités.

En revanche, on peut les comparer.
Pour cela une bonne méthode consiste à calculer le rapport  i' / i
avec i = 2U/3R et i' = U/2R
Je te laisse faire
i' / i = ....
on touche au but.

Posté par
nanaB
re : exercice circuit avec interrupteur ouvert 05-02-19 à 20:45

Ok… comparer donc j'ai fais diviser :?

2U/3R diviser par U/2R et j'ai obtenu U/R

Posté par
odbugt1
re : exercice circuit avec interrupteur ouvert 05-02-19 à 20:57

Il va falloir réviser la division des fractions .
i'= U/2R
i =2U / 3R

\dfrac{i'}{i}= \dfrac{\dfrac{U}{2R} }{ \dfrac{2U}{3R} } = \dfrac{U}{2R}}\times{\dfrac{3R}{2U} = \dfrac{3}{4}

i'/i = 3/4 = 0.75

i' = 0.75 i

C'est une des 4 propositions qui te sont faites dans l'énoncé.

Posté par
nanaB
re : exercice circuit avec interrupteur ouvert 05-02-19 à 21:01

Oh là là j'ai aussi fait ça mais j'ai simplifié 3R avec 2R et U avec 2U

Posté par
nanaB
re : exercice circuit avec interrupteur ouvert 06-02-19 à 21:48

Bonsoir,

Je m'excuse mais je ne comprends vraiment pas pourquoi vous faites i'/i et non i/i'..

Posté par
odbugt1
re : exercice circuit avec interrupteur ouvert 06-02-19 à 22:54

On a le choix ....
Si je calcule i' / i je trouve que i' = 0,75 i et je réponds ainsi à la question posée.

Si je calcule i / i' je trouve que i = 1,33 i' ce qui est évidemment la même chose mais ne me permet pas de répondre  à la question posée.

Posté par
nanaB
re : exercice circuit avec interrupteur ouvert 06-02-19 à 23:12

Ah d'accord, donc on calcule les deux puis on regarde quelle proposition correspond à notre réponse?

Posté par
odbugt1
re : exercice circuit avec interrupteur ouvert 06-02-19 à 23:43

Il n'est pas indispensable de calculer les deux.
L'intensité i est celle où l'interrupteur est fermé.
L'intensité i' est celle où l'interrupteur est ouvert.

La question posée concerne le cas ou l'interrupteur est ouvert donc concerne i'.
En calculant i' / i plutôt que i / i' j'accède directement à une égalité de la forme i' = ..... ( qui est celle qui est demandée.

Si je calcule i / i' j'accède à une égalité de la forme i = ........ qui n'est pas celle qui est demandée

Posté par
nanaB
re : exercice circuit avec interrupteur ouvert 07-02-19 à 00:09

Ok ça va. Merci beaucoup



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