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Lampes, puissances

Posté par
bealadel
22-11-15 à 15:23

Bonjour, je rencontre des difficultés sur cet exercice :
On dispose d'une ampoule à incandescence utilisant un filament de tungstène de resistance 58.8 ohms, d'étiquette (230V, 100W).
1/ Quelle est la puissance dissipée par effet joule ?
J'ai calculé : P= U*U/R=897W
Cela me semble abérant...
2/ Ce résultat est il en adequation avec l'étiquette ?
Justement je ne comprend pas comment à partir de la puissance nominale de 100W j'arrive a près de 900...

On dispose maintenant de 2ampoules (20W,230V), (60W, 230V)
1/ A 230V, laquelle éclaire le plus ?
Je serai tentée de dire celle qui a la puissance nominale la plus importante...

2/ A puissance maximale quelle est la résistance equivalente de chaque lampe ?
Je me demandais si la puissance maximale correspond à la puissance nominale ?

Merci d'avance, je suis vraiment perdue en électricité...

Posté par
quarkplus
re : Lampes, puissances 22-11-15 à 18:24

Bonjour,
La résistance de 58.8 Ohms est mesurée à froid .
Elle augmente d'un facteur 10  , 12   à chaud vers 2700 ° C  .
Vous ne vous servez pas d'une donnée de votre exercice ...

Posté par
prbebo
re : Lampes, puissances 22-11-15 à 18:48

Bonjour bealadel,

il faut savoir que la résistance d'un conducteur métallique (tungstène ici) varie avec la température et augmente d'ailleurs fortement avec celle-ci. Va voir sur ce site (clique sur la maison) : : La relation entre R et T est donnée et encadrée, elle fait intervenir R0 (résistance à 20°C) et un coefficient appelé . La valeur de pour le tungstène est donnée dans le tableau qui suit, et un exemple de calcul montre que pour un conducteur de résistance 60 à froid on peut arriver à 800 à 300°. Donc les réponses à tes deux premières questions sont simples : La valeur de 58 est la résistance de la lampe mesurée lorsqu'elle n'est pas alimentée, avec un simple ohmètre. C'est le R0 de la relation donnée dans le lien ci-dessus. La résistance calculée à l'aide de P = U2/R te fournit la valeur de R à la température de fonctionnement. Ce qui semble aberrant s'explique donc.  OK ?

Maintenant, pour tes deux lampes (20 W et 60 W), tout dépend de la façon dont elles sont branchées :
*/  Si elles sont branchées en parallèle dans un circuit, alors elles sont soumises à la même tension d'alimentation U = 230 V, et oui, c'est la plus puissante qui brille le plus. C'est le branchement usuel dans les installations domestiques.
*/ Si par curiosité tu relies ces deux résistances en série, alors c'est celle qui a la plus faible puissance (20 W ici) qui brillera le plus. Va voir cette vidéo : . Etonnant, non ?

En l'absence d'autres données dans ton énoncé, on peut confondre puissance nominale et puissance maximale. Tu peux alors calculer les résistances de chaque lampe avec la relation P = U2/R. C'est la lampe de puissance la plus élevée qui a la résistance la plus faible.

Posté par
prbebo
re : Lampes, puissances 22-11-15 à 18:50

Ah bonjour quarkplus,

ma réponse est plus détaillée mais elle rejoint la tienne (heureusement d'ailleurs !).

Posté par
bealadel
re : Lampes, puissances 22-11-15 à 21:21

Merci beaucoup pour vos réponses et surtout pour les 2 liens, tout est clair à présent !

Posté par
prbebo
re : Lampes, puissances 22-11-15 à 23:06

Petite précision : la vidéo accessible en suivant le deuxième lien a été réalisée ici à Lille, par moi-même et par un collègue également en retraite, avec l'aide matérielle du laboratoire multimédia de l'université. Le site web (physique à main levée) qui l'héberge en contient plus de 250, chacune d'elles étant accompagnée d'une fiche explicative. Si la vidéo sur les lampes t'a intéressé, n'hésite pas à piocher dans le tas pour en visionner d'autres.
(oui je sais, mais un peu de pub ne fait pas de mal, et pour valoriser son travail on n'est jamais mieux servi que par soi-même ! )

Si tu as besoin d'autres explications, n'hésite pas. A bientôt peut-être... B.B.



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