Correction Exercices

Correction Exercices

UPN

>0

U_AP

U_ND U_AN

>0 U_BC

>0

A

I > 0 + -

P

N UPN

I > 0

n°13

1. P_max=U.I or U=R.I d’où Pmax=R.I² soit :

R

I  P^max A.N. I = 1,7.10^-1 A

2. Pmax=U.I or I=U/R d’où Pmax=U²/ R soit : U  P_max RA.N : U = 3,0 V Par ailleurs : U = R.I A.N. U = 3,0 V

n°14

1. Loi de fonctionnement : U = R . I

2. Le dipôle reçoit de l’énergie électrique qu’il convertit entièrement en chaleur.

3. E = P . Δt avec P = U . I = U² / R d’où E = U²/R . Δt A.N. E = 5,29.10⁴J Remarque : Δt s’exprime en seconde pour avoir des Joules

1. P_J = r.I² A.N. P_J = 9,7 J

2. Loi de fonctionnement : UPN = E – r . I

D’où E = UPN + r . I A.N. E = 12,5 + 0,030  18 = 13 V

E est la fem du générateur ; c’est la tension aux bornes de la pile, lorsqu’il ne débite aucun courant.

3. P_f = U_PN . I = E . I – r . I² A.N. P_f = 1812,5 = 2,210²W

n°19

1. Pf = UPN . I = E . I – r . I²

2. EN remplaçant par les valeurs proposes dans l’énoncé, on arrive à l’équation du second degré : 0,080 . I² – 12 . I + 60 = 0

Cette équation admet 2 solutions : 5,2 et 144 Seule I = 5,2 A est une solution physiquement possible.

Calculons la tension pour chacune des 2 valeurs : P = U . I d’où U = P / I A.N. U =

3.

Preçue = Pchim = E . I

Putile = Pélec = U.I = E.I – r.I² P_perdue = P_Joule = r.I²

D’où

EI UI P

P

reçue utile 

 

4. Dans le cas où I = 5,2 A

E

U



Calculons la tension : P = U . I d’où U = P / I A.N. U = 60 / 5,2 = 11 V

D’où 92%

12 11

 

PJ = r . I² PJ = 2,2 J

Dans le cas où I = 144 A

Calculons la tension : P = U . I d’où U = P / I A.N. U = 60 / 144 = 0,42 V

D’où 3,5%

12 42 ,

0 

 

P_J = r . I² P_J = 1659 J

Seule la première valeur correspond au fonctionnement d’une pile.

Energie chimique

Energie électrique

Energie perdue par effet Joule P_chim = E . I P_él = E.I – r.I²

P_perdue = r . I²