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Aexpérimentale Activité
Comment déterminer le rendement
d’un moteur électrique ? T
STI2D
Capacités : - Déterminer expérimentalement le rendement d’un moteur électrique
Enoncé du problème
La grue est modélisée par une potence sur laquelle est fixé un moteur. Sur son axe peut s’enrouler une ficelle au bout de laquelle on peut accrocher différentes masses (de 10 à 100 g maximum pour ce type de moteur).
Mission : vérifier les affirmations de Bob et Zoé. Les résultats trouvés doivent prendre en compte les incertitudes de mesures. La démarche, la qualité de la manipulation et la précision des résultats seront appréciés dans la notation.
Quelques idées pour résoudre le problème
Comment peut-on définir le rendement η dans le cas rencontré ici ?
On pourra faire un diagramme énergétique du moteur et expliciter les différentes formes d’énergies rencontrées et converties par le moteur.
Comment peut-on mesurer expérimentalement les énergies qui définissent le rendement ?
On pourra s’aider du matériel mis à disposition sur la paillasse : joulemètre électrique, ruban mètre...
Un protocole détaillé de l’expérimentation proposée est attendu.
Expérimentation pour résoudre le problème
Après accord du professeur, réaliser votre expérience. Afin d’avoir des résultats précis, il sera nécessaire de refaire de nombreuses fois les mesures et de présenter les résultats avec une incertitude absolue.
Une attention particulière sera portée à la qualité/sécurité de l’expérimentation.
Rédiger une conclusion pour répondre au problème.
Pour les plus rapides…
Le rendement de la conversion énergétique n'est que de 15% pour les moteurs thermiques (essence ou diesel).
Pourquoi le moteur électrique est-il plus intéressant que le moteur thermique du point de vue énergétique ? Le rendement du
moteur de la grue est toujours le même quelle que
soit la masse soulevée.
Je n’en suis pas si sûre Bob ! Il n’y a qu’à vérifier
ça en faisant l’expérience !
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