Bonjour ! J'ai un DM de physique à rendre prochainement. Je l'ai complété, mais je voudrais m'assurer qu'il n'y a pas d'erreurs, car j'ai été en difficulté à plusieurs endroits.
Merci d'avance pour votre patience

Pour étudier une lampe à incandescence, on a réalisé le montage ci-contre dans lequel le générateur maintient une tension constante E=  2,50 V à ses bornes.


(désolée pour la qualité)

On utilise les voies 1 et 2 d'une interface d'acquisition, reliée a un ordinateur, pour suivre :
- d'une part l'évolution temporelle de l'intensité du courant dans la lampe, de résistance R
- d'autre part la puissance lumineuse qu'elle émet

Cette puissance lumineuse est mesurée grâce a un capteur optique. Après la phase d'allumage de la lampe (qui dure 120ms), la puissance lumineuse atteint son maximum et l'intensité électrique se stabilise à 20mA .

1) Quelle grandeur mesure la voie 1 ? Pourquoi cette mesure permet-elle au logiciel de traitement de tracer l'intensité I en fonction du temps t ?

La voie 1 permet de mesurer la tension aux bornes de la résistance Ro, qui est de 4,6 ohm. D'après la loi d'ohm, on a : U = I x Ro <=> I = U/Ro = U/4,6. Sachant que la tension varie au cours du temps, l'intensité I varie aussi.

2) Exprimer la puissance électrique :
a) cédée au reste du circuit par le générateur :
Ecédée = E x I x (delta t) et E = P x (delta t), donc P = E / (delta t). Ainsi Pcédée = Ecédée x I
b) reçue par le conducteur ohmique de résistance Ro :
P = U x I = Ro x I²
c) reçue par la lampe de résistance R :
P = U x I = R x I²

3) a) En exploitant la conservation de l'énergie électrique, exprimer E en fonction de R, Ro et I.
On sait qu'aux bornes d'un générateur, U = E - RI, donc E= U + RI. De même U = I x Ro, donc E = Ro x I + R x I = I(Ro + R)

b) En déduire l'expression de R en fonction de Ro et du rapport E/I.
R = E/I - Ro

c) Calculer la résistance du filament.
R = E/I - Ro = 2,50/(2 x 10^-2) - 4,6 = 120,4 ohm

(c'est là que ça coince un peu...)

4) Calculer la puissance électrique :
a) cédée au reste du circuit par le générateur :
Pg = E x I = 2,50 x 2 x 10^-2
=5 x 10^-2 W
b) reçue par le conducteur ohmique de résistance Ro :
Preçue = Ro x I² = 4,6 x (2 x 10^-2)²
= 1,8 x 10^-3 W
c) reçue par la lampe de résistance R :
Preçue = U x I = 2 x 10^-2 x 2,50
= 5 x 10^-2 W
d) transformée par effet Joule en énergie thermique :
Pj = RI² = 120,4 x (2 x 10^-2)²
= 4,8 x 10^-2 W

Voila Merci beaucoup à vous !