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Niveau maths sup
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Résistance équivalente..

Posté par
ravinator
28-12-11 à 16:19

Bonjour à tous,
J'ai un probleme sur un exo de physique, je n'arrive pas a trouver la résistance équivalente de ce circuit
Je sais que je ne devrais pas buter sur un exo comme ca, mais j'ai jamais rien compris en éléctricité... =/
Enfin bref, si vous pouviez me donner ne serait-ce que la méthode, ca serait déjà super sympa
Merci d'avance

Résistance équivalente..

Posté par
J-P
re : Résistance équivalente.. 28-12-11 à 17:13

Une façon parmi plein d'autre :

On injecte un courant de 1 A dans le circuit et on calcule la diffrence de potentiel U à ses bornes.

Résistance équivalente..

Equations de 3 mailles :
U = 2R*i1 + R(i1-i2)
U = R.(1-i1) + 2R(1-i1+i2)
2R.i1 + R.i2 - R(1-i1) = 0

U = 3R.i1 - R.i2
U = 3.R - 3R.i1 + 2R.i2
2.i1 + i2 - (1-i1) = 0

3R.i1 - R.i2 = 3.R - 3R.i1 + 2R.i2
3i1 + i2 - 1 = 0

2.i1 - i2 = 1
3.i1 + i2 = 1

système qui résolu donne : i1 = 2/5 A et i2 = -1/5 A

U = 3R.i1 - R.i2
U = R.(6/5 + 1/5) = (7/5).R

Or Req = U/1A

Req = (7/5).R
-----
Recopier sans comprendre est inutile.

Sauf distraction.  

Posté par
ravinator
re : Résistance équivalente.. 28-12-11 à 17:33

Bonjour J-P
Tout d'abord merci de m'aider^^
J'ai néanmoins quelques questions

Pourquoi peux tu écrire :
U = 2R*i1 + R(i1-i2)
U = R.(1-i1) + 2R(1-i1+i2)

?
Je pensais qu'a cause de la branche où il y a i2, on ne pouvais pas considérer que la branche du haut et celle du bas étaient en dérivation.
Sinon la résolution de l'équation ne pose pas de problème

Une autre question : y a t il un moyen de résoudre cet exercice a l'aide des formules des Réq avec les associations en série et en dérivation des résistances. J'ai essayé de réassocier les résistances ensembles pour tomber sur ce genre de cas mais je n'y arrive pas..

Posté par
J-P
re : Résistance équivalente.. 28-12-11 à 19:44

Citation :
Pourquoi peux tu écrire :
U = 2R*i1 + R(i1-i2)
U = R.(1-i1) + 2R(1-i1+i2)

?


La somme des tensions le long d'une maille est nulle.

En suivant le chemin vert pour une maille, on arrive à U = 2R*i1 + R(i1-i2)

En suivant le chemin mauve pour une maille, on arrive à U = R.(1-i1) + 2R(1-i1+i2)

Résistance équivalente..
--------------------------------------------------
Citation :
Une autre question : y a t il un moyen de résoudre cet exercice a l'aide des formules des Réq avec les associations en série et en dérivation des résistances. J'ai essayé de réassocier les résistances ensembles pour tomber sur ce genre de cas mais je n'y arrive pas..


Non, on ne peut pas le faire, du moins directement.

On peut cependant transformer le schéma en utilisant le théorème de Kenelly.

Quelques infos sur ce théorème ici :

Et après transformations, on est ramené à de simples associations série, parallèle.
------------
Le théorème de Kenelly est souvent enseigné et on exige souvent (dans l'enseignement) son utilisation.

Personnellemnt, je ne l'utilise presque jamais, et j'arrive toujours à utiliser une autre voie pour arriver au bout...
Je veux bien défier qui que ce soit pour faire un concours de rapidité pour résoudre des problèmes analogues par Kenelly (pour mon adversaire ) ou bien par le chemin détourné qu'il est aisé de trouver et que j'utiliserai.
Mais dire cela va sûrement m'attirer les foudres de certains profs qui ne jurent que par Kenelly.



Posté par
ravinator
re : Résistance équivalente.. 28-12-11 à 20:00

Merci pour ta réponse J-P
Je n'ai pas encore vu la transformation de Kennely (cad que nous avons fini le cours le jour de la sortie sans faire aucune application, alors je suis complétement pommé =/)
Puis-je te demander comment m'y prendre pour la question suivante (il s'agit d'un exo a questions indépendantes, si jamais c'est considéré comme un autre sujet ou quoi, dites le moi et je ferai un autre topic)

Il s'agit de trouver l'intensité dans une espece de machin moche qu'ils appellent réseau... (désolé, mais bon, moi ca me fait peur ces trucs^^)

Il faut trouver i (3eme maille interne en partant de la gauche)

J'ai essayé de passer par la loi des mailles mais j'ai l'impression que je me suis trompé dans le sens des tensions et je me suis perdu dans mes calculs..
Dois-je passer par cette méthode ou vous pensez qu'il y a qqchose de plus simple a faire? (faire des transfo Thevenin Norton par ex)

Résistance équivalente..

Posté par
J-P
re : Résistance équivalente.. 28-12-11 à 20:17

Plusieurs techniques possibles.

Une des plus rapides ici est d'utiliser le théorème de superposition.

On remplace 2 des 3 générateurs par des courts-circuits et on calcule i avec le seul générateur restant.

On refait la même chose en ne conservant qu'un seul générateur (pas le même que la 1ere fois) et en court circuitant les 2 autres et on calcule i avec le seul générateur restant.

On refait la même chose en ne conservant qu'un seul générateur (le 3ème) et en court circuitant les 2 autres et on calcule i avec le seul générateur restant.

Le i total est la somme des i qu'on a trouvé dans les 3 calculs précédents.
----------
On peut aussi utiliser Thévenin ou Norton, au choix.

Posté par
ravinator
re : Résistance équivalente.. 28-12-11 à 20:19

d'accord je vais essayer comme ca.
Sinon j'ai fini par mener mon calcul au bout et je trouve finalement i= 11/5 * E/R

Trouvez vous le même résultat?

Posté par
ravinator
re : Résistance équivalente.. 28-12-11 à 20:57

J'ai vérifié au maple, lui trouve 47/27*E/R
J'ai alors repris mes calculs et moi je trouve 67/54 * E/R

Enfin bref, l'une des 2 est elle juste?^^

Posté par
ravinator
re : Résistance équivalente.. 28-12-11 à 21:10

Re édit : j'ai fini par trouver mon erreur et je suis d'accord avec mon mapple sur le 47/27 * E/R

J'espere juste maintenant que mes equations de départ étaient justes...

Posté par
YousraYAKHOU
re : Résistance équivalente.. 08-02-19 à 23:04

J'ai une petite question !
si on applique la loi de transformation étoile triangle ; cela va pas donner le même résultat!!

Posté par
vanoise
re : Résistance équivalente.. 09-02-19 à 11:09

Bonjour  YousraYAKHOU
A quel groupe de résistances appliquerais-tu le théorème de Kennely ?
Selon moi, la méthode la plus élégante est la transformation Thévenin - Norton évoquée par ravinator dans son message du 28-12-11 à 20:00. Cela fait de nombreux schémas à faire mais quasiment aucun calcul.

Posté par
vanoise
re : Résistance équivalente.. 09-02-19 à 15:32

La méthode que je viens de t'indiquer conduit à :

i=-\dfrac{E}{107\cdot R}
Pas vraiment ce qui a été trouvé précédemment !  Je ne pense pas me tromper dans la mesure où les logiciels de simulation que j'utilise (pspice par exemple) conduisent à mon résultat.

Posté par
vanoise
re : Résistance équivalente.. 09-02-19 à 22:59

Mon message précédent concerne le montage avec trois générateurs proposé dans le message du 28-12-11 à 20:00.
Si tu t'intéresses au premier montage, celui proposé dans le message du 28-12-11 à 16:19, le théorème de Kennely (transformation triangle - étoile) conduit de façon quasi immédiate au montage équivalent schématisé ci-dessous (en vert : le triangle transformé en étoile). La suite est aussi très simple et conduit bien à une résistance équivalente :

R_{AB}=\dfrac{7R}{5}.
Surtout : évite la méthode proposée par JP : elle est plus longue mais surtout : mélanger comme il le fait, lettres et chiffres fait perdre tout contrôle sur l'homogénéité des formules obtenues. Totalement à proscrire !

Résistance équivalente..

Posté par
YousraYAKHOU
re : Résistance équivalente.. 10-02-19 à 16:53

vanoise @ 09-02-2019 à 11:09

Bonjour  YousraYAKHOU
A quel groupe de résistances appliquerais-tu le théorème de Kennely ?
Selon moi, la méthode la plus élégante est la transformation Thévenin - Norton évoquée par ravinator dans son message du 28-12-11 à 20:00. Cela fait de nombreux schémas à faire mais quasiment aucun calcul.

Le groupe (2r R et r ) en haut

Posté par
vanoise
re : Résistance équivalente.. 10-02-19 à 17:24

Tu parles donc du dernier montage étudié et non du premier. Puisqu'il s'agit de déterminer l'intensité du courant dans la résistance R du milieu, il faut la conserver en simplifiant la partie du montage situé à sa droite et la partie du montage situer à sa gauche.
Deux remarques complémentaires :
La transformation triangle étoile est une bonne méthode pour simplifier le premier montage comme déjà dit.
De façon très générale : la transformation triangle étoile simplifie souvent les montages. La transformation inverse étoile triangle complique souvent le problème au lieu de le simplifier.



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