• Aucun résultat trouvé

LYCEE RUE TAIEB ELMHIRI MENZEL TEMIME COURS 3 : RECEPTEURS PASSIFS ET RECEPTEURS ACTIFS SCIENCES PHYSIQUES : CLASSES : 2 SCIENCES T-Baccari

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Partager "LYCEE RUE TAIEB ELMHIRI MENZEL TEMIME COURS 3 : RECEPTEURS PASSIFS ET RECEPTEURS ACTIFS SCIENCES PHYSIQUES : CLASSES : 2 SCIENCES T-Baccari"

Copied!
3
0
0

Texte intégral

(1)

LYCEE RUE TAIEB ELMHIRI MENZEL TEMIME

COURS 3 : RECEPTEURS PASSIFS ET RECEPTEURS ACTIFS

SCIENCES PHYSIQUES : CLASSES : 2 SCIENCES T-Baccari

Page 1 sur 3 A. RECEPTEUR PASSIF

I. ACTIVITE-A : caractéristique d’un récepteur passif 1) Première activité : caractéristique d’un résistor

a) Justifier qu’un résistor est un récepteur passif.

b) Schématiser trois circuits possibles permettant de tracer la courbe = ( )

Consigne : on dispose du matériel suivant : rhéostat, un générateur de tension variable, un générateur de tension constante, un ampèremètre, un voltmètre et des fils de

connexion.

c) Réaliser le circuit de la figure ci-contre où le dipôle D est un conducteur ohmique de résistance R = 100 Ω.

d) Pour différentes valeurs de l’intensité I du courant, mesurer les valeurs de la tension U aux bornes du résistor et consigner les points de fonctionnement (I, U) dans le tableau ci-dessous :

I(mA) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

U (V)

e) Tracer sur un papier millimétré, la courbe = ( ) ; appelée caractéristique intensité-tension du résistor. Décrire la courbe obtenue.

2) Deuxième activité : caractéristique d’une lampe à incandescence

On replace le résistor par une lampe à incandescence. La mesure des différents points de fonctionnement de la lampe a permis de dresser le tableau des mesures suivant :

a) Tracer sur le même papier millimétré, la caractéristique intensité tension de la lampe à incandescence.

b) Comparer l’allure de la caractéristique obtenue à celle du conducteur ohmique (résistor).

3) Exprimer en fonction de R et I, le bilan de puissance mis en jeu dans un récepteur passif.

Réponse :

1) Dissipe toute l’énergie électrique consommée par effet joule.

La caractéristique du résistor est linéaire et passe par l’origine.

2) La caractéristique de la lampe à incandescence n’est pas linéaire mais passe aussi par l’origine

II. RESULTAT-A

 La caractéristique intensité-tension d’un dipôle électrique est la courbe représentant l’évolution de la tension U à ses bornes en fonction de l’intensité I du courant qui y circule ; elle donne les différents points de fonctionnement caractérisés chacun par le couple de valeurs (I, U).

 La caractéristique intensité-tension d’un récepteur passif passe par l’origine : la tension aux bornes d’un récepteur passif est nulle lorsque l’intensité du courant qui y circule est nulle.

 La caractéristique intensité-tension d’un résistor est une droite qui passe par l’origine : c’est un récepteur passif et linéaire.

U (V) 0 0,32 0,70 1,42 2,11 3,08 3,97 5,33 6,28 7,00 8,33 9,15 9,51 I(mA) 0 15,3 21,1 29,4 35,5 45,1 52,1 61,6 67,7 72,1 79,7 84,1 86,1

(2)

LYCEE RUE TAIEB ELMHIRI MENZEL TEMIME

COURS 3 : RECEPTEURS PASSIFS ET RECEPTEURS ACTIFS

SCIENCES PHYSIQUES : CLASSES : 2 SCIENCES T-Baccari

Page 2 sur 3 B. RECEPTEUR ACTIF

I. ACTIVITE-B

1) Première activité : caractéristique d’un moteur électrique a) Justifier que le moteur électrique est un récepteur actif

b) Réaliser le circuit de la figure ci-contre, où le dipôle D est un moteur électrique.

c) Pour différentes valeurs de l’intensité I du courant, mesurer les valeurs de la tension U aux bornes du moteur et consigner les points de fonctionnement (I, U) dans le tableau ci-dessous :

I(mA) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 U (V)

d) Tracer sur un papier millimétré, la caractéristique intensité-tension du moteur : = ( ).

e) Qu’est ce qui différentie l’allure obtenue de celle d’un récepteur passif ?

2) Deuxième activité : caractéristique d’un électrolyseur a) Justifier que l’électrolyseur est un récepteur actif.

b) On replace le moteur par un électrolyseur comportant une solution électrolytique d’hydroxyde de sodium. La mesure des différents points de fonctionnement de l’électrolyseur a permis de dresser le tableau des mesures suivant :

c) Tracer sur le même papier millimétré, la caractéristique intensité tension de l’électrolyseur.

3) Loi d’ohm relative à un récepteur actif et rendement (cas du moteur).

a) Déterminer les équations des parties linéaires des caractéristiques lorsque :

 le moteur ne tourne pas (calé). En déduire le dipôle équivalent au moteur.

 le moteur fonctionne normalement.

b) Le moteur tourne avec une vitesse constante. En ouvrant le circuit, le moteur continue à tourner avant de s’arrêter. En déduire une interprétation de ce fait observé.

c) Ecrire la loi d’Ohm relative au moteur en fonctionnement normale.

d) Exprimer le rendement du moteur en fonction des paramètres (grandeur caractéristiques).

Réponse :

1) La plus grande partie de l’énergie électrique reçue est transformé en énergie mécanique par le moteur.

Le reste est dissipé par effet joule (énergie thermique).

2) La plus grande partie de l’énergie électrique reçue est transformé en énergie chimique par l’électrolyseur. Le reste est dissipé par effet joule (énergie thermique).

3) Interprétation a)

U (V) 0,33 1,17 1,34 1,50 1,57 1,65 1,75 1,82 1,89 1,93 1,98 2,0 2,02 I(mA) 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3 ,0 3,5 4,0 5,0 6,0 15,0 20,0

(3)

LYCEE RUE TAIEB ELMHIRI MENZEL TEMIME

COURS 3 : RECEPTEURS PASSIFS ET RECEPTEURS ACTIFS

SCIENCES PHYSIQUES : CLASSES : 2 SCIENCES T-Baccari

Page 3 sur 3

 Lorsque le moteur est calé, sa caractéristique passe par l’origine : il se comporte comme un résistor de résistance r appelée résistance interne du moteur : U = rʹI.

 Lorsque le moteur fonctionne normalement, sa caractéristique est linéaire et son équation est de la forme U = rʹI + U .

b) Dans le circuit la borne (+) du moteur est reliée à la borne (+) du générateur (+). En ouvrant le circuit, l’intensité du courant s’annule (I=0), néanmoins (en revanche) le moteur continue à tourner ce qui lui confère le qualificatif « ACTIF » grâce à la U opposée à celle du générateur, appelée force contre électromotrice (fcem) qui sera notée E’. Cette activité de rotation confère au moteur le qualificatif

« ACTIF »

c) La loi d’ohm relative à un moteur en fonctionnement normale (Eʹ< U < U ) s’écrit : U = rʹI +

Eʹ ; avec ʹ= …

rʹ= pente de la partie AB de la caractéristique = ʹ

d) ρ= ʹ ʹ × 100 = … %

II. RESULTAT-B

 Pour une intensité suffisante (où le dipôle actif est en fonctionnement normale), la caractéristique réelle d’un récepteur actif (AB) est pratiquement linéaire et ne passe pas par l’origine.

 La tension U aux bornes d’un récepteur actif (AB) en fonctionnement normal est égale à sa force contre électromotrice (fcem) E’ augmentée de la chute de tension rʹI dans sa résistance interne r’ : U = Eʹ+ rʹ× I.

 Le rendement d’un récepteur actif est le rapport de sa puissance utile par la puissance électrique consommée : ρ=

ç × 100 = ʹ ʹ × 100.

III. EVALUATION-B

Exercice .1 : Manuel officiel : pages 77-78

Références

Documents relatifs

• se caractérisée par grandeur électrique : résistance électrique ةيئابرهكلا ةمواقملا de symbole R d’unité internationale ohm noté Ω et se calcule avec les

Dans le but de déterminer la grandeur qui caractérise (D), on fait varier la tension U et on mesure à chaque fois l’intensité I du courant correspondante. Les résultats de

b) Tracer sur le même papier millimétré, la caractéristique intensité tension de la pile. c) Montrer que lorsque l’intensité du courant débité par la pile est inférieure à

Exercice n°1 : (Exercice n°1 L’@droit) : Parmi les propositions suivantes, préciser celles qui sont justes et celles qui sont fausses. Certaines peuvent être données sans

c) Sachant qu’un atome contient autant de protons que de neutrons, déterminer le signe et la valeur de la charge d’un proton. 4) Le noyau de l’atome d’hydrogène contient

 La structure électronique (ou schéma) de Lewis est une représentation des électrons de valence.  Dans la structure électronique de Lewis, on fait apparaitre les doublets

En 1860, on ne connait que 63 éléments. Leurs propriétés physiques et chimique sont dans l’ensemble assez bien décrites, mais leurs masses atomiques molaires sont souvent floues

2- Mesurer la tension aux bornes du fil de connexion lorsque l’interrupteur est ouvert puis lorsque l’interrupteur est fermé?.