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Principes moteur à courant continu

Posté par
hrnmaxime
16-05-20 à 11:55

Bonjour,
Encore de retour pour une activité de SI, j'ai pu faire toute la partie calculatoire mais je dois répondre à la fin à des questions dont je ne vois pas trop la réponse.
Serait-il possible d'avoir une explication ?

Question n°1:
Expliquez pourquoi l'évolution du courant n'est proportionnelle à la tension comme c'est le cas quand il traverse une résistance ?

Question n°2:
Donnez le nom du composant électrique présent sur le modèle électrique de la machine à courant continu qui retarde l'évolution du courant dans le moteur.

Question n°3:
Calculez la valeur de la résistance du moteur à t=0s sachant que ce moteur est alimenté sous 12V. Voici un indice pour calculer cette valeur. Lors du démarrage d'un moteur électrique (t=0s) la valeur de ce courant est limitée ou fixée uniquement par la résistance électrique du moteur.

Merci d'avance,
Maxime,

Posté par
gbm Webmaster
re : Principes moteur à courant continu 16-05-20 à 12:06

Bonjour Maxime,

Principes moteur à courant continu

Pas d'énoncé complet = pas d'aide possible

Posté par
hrnmaxime
re : Principes moteur à courant continu 16-05-20 à 12:17

Bonjour gbm,
Il n'y  a pas d'énoncé mis à part quelques valeurs que le moteur.
Je ne vois pas en quoi cela va aider pour ces questions qui sont d'ordre général....

Posté par
gbm Webmaster
re : Principes moteur à courant continu 16-05-20 à 12:46

Justement, c'est important d'avoir les caractéristiques du moteur, en particulier pour la question 3.

Que proposes-tu du coup pour les 1 et 2 ?

Posté par
hrnmaxime
re : Principes moteur à courant continu 16-05-20 à 13:30

Ah d'accord...
Donc pour le 3) on a :

Puissance du moteur → 86W
Tension → 12 V
Intensité → 9A
Tours/minutes → 3483 rpm

Pour la question n°1:
Je ne vois pas trop....

Pour la question n°2:
Je dirais soit le collecteur ou les charbons

Posté par
gbm Webmaster
re : Principes moteur à courant continu 16-05-20 à 13:52

Pourrais-tu me poster les caractéristiques du moteur que je puisse me pencher sur ton sujet posément durant le WE ?

En attendant, si tu souhaites prendre ma suite pour aider ce membre quand il se manifestera, c'est par ici : energie d'une voiture au ralenti

Posté par
hrnmaxime
re : Principes moteur à courant continu 16-05-20 à 14:04

C'est à dire les caractéristiques du moteur ?  En fait je n'ai pas plus d'informations sur le moteur mis à part ceci mais ce sont les données énoncées plus haut (et aussi que c'est un moteur à courant continu):
Principes moteur à courant continu

Je crois que pour les questions, ce sont plus des questions en rapport avec le td et le cours.

Pas de problèmes pour le membre, c'est avec grand plaisir !

Posté par
gbm Webmaster
re : Principes moteur à courant continu 16-05-20 à 14:17

Merci ! Je regarderai ça ce WE

Je te laisse donc reprendre l'aide de cet élève de 3ème : il faudrait peut-être lui fournir les liens des fiches de cours disponibles sur le site, en guise de premières pistes de réflexion (sans lui fournir les réponses, cela va sans dire )

Posté par
hrnmaxime
re : Principes moteur à courant continu 16-05-20 à 14:30

Ok merci Gbm!

Je vais faire ça, non bien sûr sans donner la réponse directement....

Posté par
gbm Webmaster
re : Principes moteur à courant continu 16-05-20 à 19:20

Bon, je me suis penché sur ton sujet, ce qui n'est pas si évident quand je ne sais pas ce que tu as vu dans ton cours de SI. Je vais donc essayer de me baser sur tes connaissances de physique-chimie.

Question 1 : il faut en revenir à la caractéristique générale U = f(I) d'un moteur en régime permanent, rappelée dans ton cours de physique-chimie : Les récepteurs

Ou plus en détails dans ce cours sur le moteur à courant continu :

***Outre tes connaissances en physique-chimie, il y a aussi la bobine qui joue un rôle à cela en régime transitoire (je t'aiderai là-dessus car c'est hors programme en physique-chimie)***


Question 2 : la réponse est dans la première fiche fournie Les récepteurs, il faut en revenir à la définition d'une certaine f.c.é.m ...

***Outre tes connaissances en physique-chimie, il y a aussi la bobine qui joue un rôle à cela en régime transitoire (je t'aiderai là-dessus car c'est hors programme en physique-chimie)***


Question 3 : l'énoncé te donne la réponse

Citation :
Voici un indice pour calculer cette valeur. Lors du démarrage d'un moteur électrique (t=0s) la valeur de ce courant est limitée ou fixée uniquement par la résistance électrique du moteur.

Autant dire que tu reviens à un circuit avec uniquement un dipôle ohmique.

Conclusion ?



***Message complété à 12h01***

Posté par
gbm Webmaster
re : Principes moteur à courant continu 16-05-20 à 19:21

PS : un autre collégien qui recherche de l'aide : Electricité protocole expérimental

Posté par
hrnmaxime
re : Principes moteur à courant continu 17-05-20 à 09:26

Bonjour !
Voici mon cours (j'ai mit un peu de temps à trouver un système pour te le partager ):

===>    

Je vais aller voir pour le collégien mais l'électricité, ce n'est pas mon fort alors je ne voudrais pas l'induire en erreur.

***pdf migré sur le serveur***

Posté par
gbm Webmaster
re : Principes moteur à courant continu 17-05-20 à 11:24

Bonjour Maxime,

C'est ce qu'il fallait faire, j'ai donc migré ce pdf sur nos serveurs.

Je viens de le balayer, en fait on peut très bien se débrouiller avec tes connaissances du programme de physique-chimie de première, je te conseille donc de lire la fiche "Les récepteurs" que je t'ai fournie ci-dessus.

Une fois que ce sera fait, proposes-moi tes réflexions sur les 3 questions pour qu'on en discute.

***pour ce qui est de la bobine (régime transitoire), je t'aiderai, je te demande de me répondre au regard du programme de physique-chimie de 1ère***

Citation :
Je vais aller voir pour le collégien mais l'électricité, ce n'est pas mon fort alors je ne voudrais pas l'induire en erreur.

En cas de besoin, un autre aidant interviendra pour compléter tes dire.



***Message complété à 12h01***

Posté par
hrnmaxime
re : Principes moteur à courant continu 18-05-20 à 11:16

Bonjour,

Concernant la question 1 je n'ai pas trop compris mais je pense que comme on a U=Ri.  Comme nous avons l'inductance et la résistance, la tension ne peut pas être proportionnelle.

Concernant la question 2,  cest l'inductance (vu en visio)

Pour la question  3, jai un peu du mal à visualiser....

Posté par
gbm Webmaster
re : Principes moteur à courant continu 18-05-20 à 12:04

Bonjour,

1. Je te conseille de réviser ton cours de physique sur le sujet (ou la fiche fournie), la caractéristique d'un moteur n'est pas U = R*I, le seul récepteur qui est régi par cette loi est le dipôle ohmique.

La caractéristique d'un moteur en régime permanent est U = E' + r' * I ( Les récepteurs)

Conclusion ?

2. C'est effectivement la bobine qui conduit à retarder l'établissement de l'intensité du courant en régime permanent (intensité nominale).

Mais il y a aussi la f.c.é.m qui peut s'opposer à l'établissement du courant (cf. Les récepteurs)

3.

Citation :
Voici un indice pour calculer cette valeur. Lors du démarrage d'un moteur électrique (t=0s) la valeur de ce courant est limitée ou fixée uniquement par la résistance électrique du moteur.

Autant dire que tu reviens à un circuit avec uniquement un dipôle ohmique.

Et quelle est la caractéristique U = f(I) d'un dipôle ohmique ?

Posté par
hrnmaxime
re : Principes moteur à courant continu 18-05-20 à 14:53

J'ai du mal à comprendre la véritable explication pour la question n°1

Pour la question n°3, quel est le rapport avec le cours sur les récepteurs?
Comment en déduire la formule et les données à intégrer ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Principes moteur à courant continu 18-05-20 à 15:21

Maxime,

On est sur un forum, on échange à l'écrit : si tu ne précises pas ce que tu ne comprends pas on va tourner en rond (en particulier pour la question 1).

Concernant la question 3, je t'ai souligné une partie de l'énoncé en bleu (cf. ci-dessus) et que j'ai posé une question :

Citation :
Autant dire que tu reviens à un circuit avec uniquement un dipôle ohmique.

Et quelle est la caractéristique U = f(I) d'un dipôle ohmique ?

Posté par
hrnmaxime
re : Principes moteur à courant continu 18-05-20 à 15:49

Pour la question 1, je ne comprends la relation entre les récepteurs et la question demandée ainsi que la caractéristique d'un moteur en régime permanent est U = E' + r' * I
Comment le justifier?

Pour la question n°3 → Comme c'est un dipôle ohmique, on peut utiliser la loi d'ohm qui dit que U= R*I donc R=U/I.

donc R= 12 / 40 (déterminé avant) = 0,3 ohm

Posté par
gbm Webmaster
re : Principes moteur à courant continu 18-05-20 à 17:31

On reprend la question :

Citation :
Expliquez pourquoi l'évolution du courant n'est pas proportionnelle à la tension comme c'est le cas quand il traverse une résistance ?


Dans un dipôle ohmique : U = R * I donc I est proportionnelle à U via la résistance R (R étant le coefficient de proportionnalité de la droite U = f(I)).

Or dans un moteur CC,

* en régime transitoire, l'inductance L de la bobine va faire varier l'intensité du courant jusqu'à l'établissement de l'intensité nominale (tu verras dans tes études supérieures que u = L.di/dt pour la bobine, donc pas de relation de proportionnalité entre u et i)

* en régime permanent, de par la présence qu'une force contre électromotrice (f.c.é.m), la caractéristique d'un moteur est U = E' + R' * I donc U n'est pas proportionnel à I (car on n'a pas une équation du type U = k * I avec k coefficient de proportionnalité)

C'est plus clair ?


3. Oui ! R = U/I

mais d'où sors-tu l'intensité du courant à 40 A ?!

Sur ton schéma j'ai ceci :

Principes moteur à courant continu

Posté par
hrnmaxime
re : Principes moteur à courant continu 18-05-20 à 17:43

Merci encore pour la réponse complète !
Oui c'est nettement plus clair, si je résumes comme on est dans le cas d'un moteur à courant continu, on a une inductance L qui fait que l'intensité du courant n'est pas la même. C'est bien d'avoir différencié les 2 phases !

Pour la question n°3
→ Il est demandé de le calculer quand t=0s, c'est à dire au démarrage. Or 9A, correspond à l'intensité au régime permanent !
Oscilloscope:
Principes moteur à courant continu


Au passage, merci d'avoir répondu au collégien, comme je ne suis pas chez moi aujourd'hui, il est un peu compliqué de me connecter. C'est vrai que comme on ne connaît pas la tension de la pile, c'est un peu compliqué.

Posté par
gbm Webmaster
re : Principes moteur à courant continu 18-05-20 à 17:57

1. Ouf on y est arrivé !

Si cela t'intéresse, tu peux voir dans cette fiche l'allure de l'établissement du courant dans un circuit contenant une bobine : Dipôle RL. Tu constateras qu'il y a bien un temps d'établissement du courant nominal (ça répond d'ailleurs à ta question 2 également).

3. Oui c'est vrai !

Si Id = 40 A, ça me va !

--------------

Concernant le collégien, je t'en prie mais je doute qu'il se manifeste de nouveau ... C'est de plus en plus fréquent sur nos : des personnes postent un énoncé, tu leurs réponds et ils disparaissent de la circulation ...

Ils ont soit trouvé leur réponse ailleurs ou soit ils ne sont pas satisfaits de la réponse, souhaitant des solutions toutes faites, contrairement à notre philosophie.

Mais comme il existe d'autres forums moins scrupuleux en la matière, je ne doute pas qu'ils parviennent à leurs fins. Si tel est le cas, dans quelques années, il s'en mordront les doigts d'avoir accumulé autant de lacunes sur les fondamentaux de physique-chimie.

------------

Posté par
gbm Webmaster
re : Principes moteur à courant continu 18-05-20 à 18:01

Il semble que je me sois trompé : à toi de jouer !

Posté par
hrnmaxime
re : Principes moteur à courant continu 18-05-20 à 18:21

Oula... je viens de voir la fiche que tu as mit, c'est du costaud !!

Oui, je viens de voir qu'il a répondu, je vais lui répondre dans pas longtemps.

Personnellement je trouve que ce forum est vraiment génial car on sait que les réponses seront de qualité. Et je trouve que votre façon de répondre est la meilleure car la réponse n'est pas donnée et c'est la meilleure pédagogie pour un apprentissage optimum.
En cette période de confinement où les cours ne peuvent pas se faire en présentiels, ce forum que je ne connaissais pas avant et vraiment une aide pour moi.
Grâce à vous tous, j'ai pu comprendre les notions importantes dans le programme de SI même si ce n'est pas mon fort.

Posté par
gbm Webmaster
re : Principes moteur à courant continu 18-05-20 à 18:29

Avant cette fiche était du programme de terminale, maintenant tu verras ça dans le supérieur ...


Je me suis permis de lui expliquer la raison pour laquelle son circuit ne peux pas permettre d'identifier chaque lampe, je te laisse désormais le mettre sur la voie du bon protocole expérimental.


Oui, c'est ce à quoi on croit depuis sa création et même si on pâtit d'une concurrence plus ardue désormais dans les forum d'entraide qu'il y a 10 ans : on préfère encore faire de la qualité et non de la quantité.


Si tu as compris cet exercice, on en a donc fini, il ne me reste plus qu'à te souhaiter une bonne soirée !



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