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Modélisation et Optimisation d'un réseau électrique

Posté par
Elisaddgn
06-03-21 à 23:17

Bonsoir, je suis actuellement en train de faire un devoir d'ES-Physique, et je suis perdue au beau milieu du 2ème exercice. Celui-ci porte sur la modélisation et l'optimisation d'un réseau électrique, mais je ne comprend plus à partir de la question 4.
Voici les questions :
1. Modéliser le réseau électrique par un graphe orienté.
2. Quelles sont les contraintes sur chacune des intensités de courant délivrées par les deux centrales ?
3. Quelle est la contrainte sur la somme I1 + I2 au nœud intermédiaire ?
4. En déduire les valeurs extrêmes entre lesquelles l'intensité I1 peut se situer.
5. Exprimer la puissance totale dissipée par effet Joule sur ce réseau et montrer qu'elle peut s'écrire sous la
forme : PJ totale = a×I1² + b×(c - I1)² + d dont les valeurs des coefficients a, b, c et d sont à trouver.
6. D'après le graphique suivant, représentant PJ totale en fonction de I1, déterminer la valeur de I1 minimisant les
pertes par effet Joule sur le réseau étudié. Justifier.
7. En déduire la valeur de I2 minimisant également les pertes par effet Joule sur le réseau étudié.
(Tous les I sont des i majuscules)
et voilà mes réponses jusqu'à la question 3 :
1. Impossible de vous mettre le graphe orienté mais je pense qu'il est correct vu que j'ai repris celui de mon cours en l'adaptant à la situation

2. Quelles sont les contraintes sur chacune des intensités de courant délivrées par les deux centrales ?
- Il y a trois contraintes, d'abord il y a la contrainte sur les intensités sortant des sources, donc ici sortant de la centrale thermique et de la centrale nucléaire, ces intensités dépendent de la puissance qu'elles distribuent. Déjà on remarque qu'à Résistance équivalante, elles ont des intensités différentes. Ensuite, il y a la contrainte sur les intensités au nœuds intermédiaire ou la loi des nœuds, c'est à dire que l'intensité du courant se conserve, la somme des intensités qui entrent dans un nœuds est égale à celles qui en ressortent. Enfin il y a la contrainte sur les intensités arrivant aux cibles, l'intensité du courant qui alimente chaque cible destinatrice est imposée par la puissance qui y est utilisée.
3. Quelle est la contrainte sur la somme I1+I2 au nœud intermédiaire ?
- La somme des intensités I1 et I2 n'est pas égale à celles des intensités I3 et I4 qui sortent du nœud.

Voilà Voilà, si vous pourriez m'éclairer pour la suite s'il vous plaît

Posté par
vanoise
re : Modélisation et Optimisation d'un réseau électrique 07-03-21 à 12:09

Bonjour
Vu le peu de réalisme de ce type de problème par rapport au réseau réel de distribution, personne ne se précipite pour t'aider...
Je veux bien essayer sous réserve d'avoir toutes les données en main. Il faudrait un énoncé complet et surtout un scan du ou des schémas fourni(s).

Posté par
Elisaddgn
re : Modélisation et Optimisation d'un réseau électrique 07-03-21 à 15:18

Re bonjour! Oui excusez moi j'avais totalement oublié, voici l'énoncé et les 2 documents fourni, en espérant qu'ils soient lisibles !
Merci encore

Modélisation et Optimisation d\'un réseau électrique

Posté par
vanoise
re : Modélisation et Optimisation d'un réseau électrique 07-03-21 à 15:39

Bonjour
Ce document est-il téléchargeable sur le net ? (il représente plus d'une page A4). La photocopie que tu fournis est difficilement lisible...

Posté par
Elisaddgn
re : Modélisation et Optimisation d'un réseau électrique 07-03-21 à 15:53

malheureusement je n'en sais rien, il s'agit d'un pdf que le prof nous a donné sur pronote...
Voila les données si ça peut vous aider :
Centrale Thermique : R1 = 7,2 Ohm / I1max = 500A
Centrale nucléaire : R2 = 7,2 Omh / I2max = 450A
Ville : R3 = 5 Ohm / I3max = 350A
Usines : R4 = 7.2 Ohm / I4max = 250A

Posté par
Elisaddgn
re : Modélisation et Optimisation d'un réseau électrique 07-03-21 à 16:04

sur la photo que je vous ai fournie il y a uniquement la page du bas qui correspond à l'exercice sur lequel je vous demande de l'aide

Posté par
vanoise
re : Modélisation et Optimisation d'un réseau électrique 07-03-21 à 16:14

La valeur maximale de I1 est celle imposée par la centrale thermique fonctionnant à pleine puissance : I1max=500A.
Puisque I1+I2=I3+I4=600A, la centrale nucléaire ne fournit alors que I2=100A
La valeur minimale de I1 est obtenue lorsque la centrale nucléaire fonctionne à pleine puissance. Alors : I2=I2max=450A donc I1min=150A.
De façon générale : I2=600-I1 (en ampères)
Tu peux alors faire la somme des quatre puissances dissipée par les quatre lignes...

Posté par
Elisaddgn
re : Modélisation et Optimisation d'un réseau électrique 07-03-21 à 16:22

OK d'accord c'est ce que je pensais mais comme je n'ai jamais abordé ce genre de question je n'etais pas sure d'avoir bien compris ! merci

Posté par
Elisaddgn
re : Modélisation et Optimisation d'un réseau électrique 07-03-21 à 16:23

est-il possible de m'éclairer sur la question 5 sil vous plait ? le mélange physique et identité remarquable je ne comprend pas du tout

Posté par
vanoise
re : Modélisation et Optimisation d'un réseau électrique 07-03-21 à 19:29

Pour une ligne donnée : PJ = R.I2
PJt=P1J + P2J + P3J + P4J
Il faut faire la somme des quatre puissances perdue dans les quatre lignes. Pour chaque ligne, la résistance est connue. I3 et I4 sont connues. I1 est l'inconnue :
P1J=7,2.I12
P2J=7,2.(600-I1)2
P3J et P4J peuvent être calculées directement.
Cela conduit bien à une expression de PJt analogue à celle proposée. Il suffit d'identifier...

Posté par
Elisaddgn
re : Modélisation et Optimisation d'un réseau électrique 08-03-21 à 00:24

D'accord merci beaucoup !



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