Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Problème sujet centrale 2006 Physique Chimie
Bonjour,
Je suis actuellement en train de faire un sujet de concours : centrale 2006 physique chimie MP. Et je suis bloqué à la question I.A.8 , voici le sujet :
Je n'ai pas regardé le corrigé et je ne veux pas le faire. Je pense simplement ne pas comprendre la question...
Voici comment je comprend la chose :
est contenu dans le plan (O,y,z) et
est colinéaire à y.
Les résultats intermédiaires sont :
où
L'angle entre M et B est (
).
Donc :
Là j'obtiens le couple magnétique, mais la question posée est :
En admettant que le
champ créé par la bobine est uniforme au niveau de l'aimant tournant, calculer
le couple instantané qu'il faut appliquer sur l'aimant pour que la vitesse angulaire
de ce dernier soit constante, ainsi que la puissance mécanique instantanée
fournie correspondante en fonction ... (des grandeurs qui substituent à celle que j'ai écris ci-dessus pour alléger l'écriture ?)
C'est bizarre, je n'ai pas eu à supposer que pour mener à bien le calcul. On m'a proposé d'utiliser le théorème du moment cinétique mais je n'y comprend absolument rien, je ne vois pas comment l'utiliser ici...
C'est un sujet qui me tient à coeur et j'aimerais pouvoir le mener à bien, ça demande de prendre du temps mais je vous en serait reconnaissant de m'aider, je sais que vous n'avez pas forcément le temps mais réellement j'espère que vous m'aideriez 
Pour vous faire gagner du temps, voici un corrigé non exhaustif :
Merci beaucoup pour le temps que vous m'accordez.
Cordialement.
Mistaaapopo96 le seul l'unique 
Bonjour
Le théorème du moment dynamique (ou du moment cinétique si tu préfères) appliqué à l'aimant tournant stipule que, pour que cet aimant tourne à vitesse angulaire constante, la somme des moments appliqués à cet aimant doit être le vecteur nul. Cela va te donner le moment du couple mécanique à exercer...
Oui, je comprend très bien, je me suis mal exprimé.
Je m'explique, la vitesse angulaire étant constante, la dérivée du moment cinétique est nulle. Donc la résultante des moments des forces est nulle.
Or, je ne comprends pas pourquoi il y aurait deux couples :
- un magnétique
- un mécanique ?
Auquel cas, on aurait facilement le couple mécanique opposé au couple magnétique.
Pouvez-vous m'expliquer pourquoi il y aurait deux couples ?
Merci.
Le couple dont tu as calculé le moment est le couple des actions exercées par la bobine sur l'aimant. Selon la loi de Lenz, c'est un couple résistant. Pour que l'aimant puisse tourner à vitesse angulaire fixe, il faut exercer sur lui un autre couple, moteur celui-là, de façon à satisfaire le théorème du moment cinétique. Ce couple moteur (mécanique) est exercée par l'ensemble {molette, axe de rotation solidaire de l'aimant}, cet ensemble tournant par mise en contact de la molette et du pneu.
On pourrait aussi dire que, puisque l'alternateur est destiné à fournir de l'énergie électrique, il faut bien qu'il reçoive de l'énergie mécanique.
Mince, J'oubliais que le couple magnétique était résistant, tout s'explique en y repensant c'est ce phénomène qui fait que le moment dipolaire tente de s'aligner dans la direction du champs magnétique...
En pensant à ce sujet, l'alternateur sert ici à alimenter en série une lampe modélisée par une résistance R. Qu'en serait-il si on décidais d'alimenter un accumulateur ?
Pourrait-on relier en série l'alternateur à un modèle équivalent de batterie d'impédance Z (avec des résistances, des condensateurs ...) puis calculer la puissance de l'impédance et en déduire la puissance électrique et dans la même ligne que le sujet étayer un rendement ? Histoire de modéliser un alternateur destiner à récupérer de l'énergie électrique dans une batterie NiMH par exemple ?
Merci encore =D
J'oubliais que le couple magnétique était résistant, tout s'explique en y repensant c'est ce phénomène qui fait que le moment dipolaire tente de s'aligner dans la direction du champs magnétique...
Parfait ! 100% d'accord !
Qu'en serait-il si on décidais d'alimenter un accumulateur ?
La priorité serait à mon avis d'intercaler entre l'alternateur et l'accumulateur un circuit redresseur (diode, pont de Graetz créant un redressement bi-alternance...) de façon à obtenir une tension redressée c'est à dire une tension ayant toujours le même signe.
Dans une première approche, on pourrait modéliser un accumulateur en cours de charge par un récepteur de force contre électromotrice E' et de résistance r' avec pour caractéristique tension-courant : U=E'+r'.I (convention d'orientation récepteur). Il s'agit d'une approximation car la caractéristique (courant - tension) des accumulateurs modernes n'est pas tout à fait linéaire.
Mais le problème posé est déjà assez compliqué tel quel !
Je vais donc raccorder ça à un pont redresseur couplé d'un condensateur pour avoir une tension unidirectionnelle. J'essaierai de poster l'avancé de ma recherche. Merci.
Je ne me souviens plus trop de comment procéder à l'étude d'un pont de diode.
Mais avant tout si on suppose que e(t) est la f.e.m de l'alternateur
Pourrait-on considérer le système :
alternateur + redresseur + la charge (contre f.e.m modélisant la charge d'un accumulateur/batterie ) ?
Mon objectif étant de pouvoir calculer la puissance stockée par la batterie.
Merci d'avance.
Cf. schéma
Annuler
connectez vous