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IE 6 - Correction

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Academic year: 2022

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Texte intégral

(1)

…/…

O. MEUNIER

Exercice 1 : le TGV Sud-Est 9 pts

a) Il s’agit d’un montage en série donc Rtotal= RAC + RCD + RDB =20.10-3xd + 0 + 32.10-3xd avec d la distance parcourue en Km. D’où Rtotal= (20+32).10-3x10 = 52.10-2

b)

c) On a d’après la loi d’additivité des tensions que UAB=UAC + UCD + UDB d’où UCD = UAB – UAC – UDB = 1500 – 52.10-2 x1200 =876 V

d) On a que Pél= UCD x I = 876x1200=1,05.106 W.

e)

f) Dans ce cas, on a Pm = Pél + Pj-moteur= Pél=1,05.106 W g) On a PJ =Rtotal x I² = 52.10-2 x1200² =7,5.105 W . h) On a ainsi :

% 8 10 5 . 5 , 7 10 . 05 , 1

10 . 05 , 1

5 6

6

 

 (à exprimer en %

)

.

On conclue que ce rendement n’est pas très élevé et que les caténaires et les voies de chemin de fer ont beaucoup de perte par effet joule.

Exercice 2 : transformation d’énergie électrique en énergie mécanique 5 pts

a) Epp = mgh= 6,0x102 x 9,8 x 2=1,2.104 J

b) 2,6.10 W

45 10 . 2 ,

1 4 2

 

t Pm Epp

c) Si les pertes sont de l’ordre de 20 %, alors le rendement  est de 80 % or

W

10 . 3 , 80 3

, 0

10 . 6 ,

2

2 2

él

m

él

m P P

P

P , On a Pél=UxI donc 14 A

24 10 . 3 ,

3 2

U I Pél

d) La loi de fonctionnement de ce générateur est U= E – rI donc E = U + rI = 24 + 180.10-3x14 = 26 V

1ère S Interrogation écrite 6

Correction

Le 27 avril 10

RAC

RDB

M

C A

D B

Moteur

Pél

Pm

Pj-moteur

(2)

Exercice 3 : diode électroluminescente 6 pts a)

b) D’après le schéma précédent, on a UM = UD + UR d’où UR = UM – UD = RxI1 mA R

U

I UM D

10

1000 5 , 0 6 , 10

1    

c) On a 1,9W

8 , 0

5 , 8 1

,

0    

él

u

él

u P

P P

P or Pél=UM x I d’où 18 10mA

6 , 10

9 , 1

2 x

U I P

M

él  

 . On en déduit

par la loi des nœuds que I=I1 + I2 = 10 + 18x10 =1,9.10-1 A

d) On a U= E – rI donc E = U + r I =10, 6 + 6,5x1,9.10-1=12 V (car U=UM –loi des nœuds)

M

E, r

R

I D

I1 I2

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