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Calculer la valeur de la puissance fournie par le générateur



  1. #1
    myamya

    Calculer la valeur de la puissance fournie par le générateur


    ------

    BONJOUR A TOUS
    J'ai un ex à faire en physique mais je n'arrive pas alors si quelqu'un pourrait m'aider sa sera sympa.

    Un conducteur ohmique de résistance R=21.8ohm est branché aux bornes d'un générateur électrochimique de force électromotrice E=12V et de résistance interne r=2.2ohm.

    pour la question 1) Quelle relation existe-t-il entre la puissance chimique transformée en puissance électrique et les puissances consommées par effet joule dans le circuit

    ma réponse est: puissance chimique=puissance electr+ puissance de J

    soit E.I = U.I+ R.I²

    b) en déduire l'expression de l'intensité.

    ma réponse est:
    I=(E-U)/R.

    c) Exprimer en fonction de E, R et r la puissance fournie par le générateur au circuit et calculer sa valeur

    d) On branche entre les bornes du générateur un second conducteur ohmique identique au premier. Que devient la valeur de la puissance fournie par le générateur au circuit?

    Alors pour ces deux dernières question je ne comprends pas comment il faut faire pour exprimer en fonction de E R et r l'intensité


    merci pour votre aide

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    calculair

    Re : Calculer la valeur de la puissance fournie par le générateur

    Citation Envoyé par myamya Voir le message
    BONJOUR A TOUS
    J'ai un ex à faire en physique mais je n'arrive pas alors si quelqu'un pourrait m'aider sa sera sympa.

    Un conducteur ohmique de résistance R=21.8ohm est branché aux bornes d'un générateur électrochimique de force électromotrice E=12V et de résistance interne r=2.2ohm.

    pour la question 1) Quelle relation existe-t-il entre la puissance chimique transformée en puissance électrique et les puissances consommées par effet joule dans le circuit

    ma réponse est: puissance chimique=puissance electr+ puissance de J

    soit E.I = U.I+ R.I²

    b) en déduire l'expression de l'intensité.

    ma réponse est:
    I=(E-U)/R.

    c) Exprimer en fonction de E, R et r la puissance fournie par le générateur au circuit et calculer sa valeur

    d) On branche entre les bornes du générateur un second conducteur ohmique identique au premier. Que devient la valeur de la puissance fournie par le générateur au circuit?

    Alors pour ces deux dernières question je ne comprends pas comment il faut faire pour exprimer en fonction de E R et r l'intensité


    merci pour votre aide
    A priori je ne partage pas tes reponses

    La tension en charge aux bornes de ton generateur est

    E -r I

    Le courant qui circule dans le circuit est E = ( r+R)I

    La puissance fournie par le generateur au circuit est RI²

    La puissance dissipée par effet joule a l'interieur du generateur est rI²

    La puissance electrochimique disponible est EI


    Maintenant quand tu branches une nouvelle resistance R aux bornes du generateur, celui-ct conserve sa resistance interne, mais aux bornes tu as 2 resistances identiques en parallèle.

    Le courant va donc changer ainsi que les puissances apparaissant dans le circuit.

    Il faut appliquer la loi Ohm FEM = Somme des reistances en series* I

    ou FEM = Resistance equivalente * I

  4. #3
    LPFR

    Re : Calculer la valeur de la puissance fournie par le générateur

    Bonjour.
    Un générateur peut être approximé par son circuit équivalent (de Thévenin). C'est à dire une source de tension idéale avec une résistance en série. Dessinez-le.
    Aux bornes de ce circuit équivalent, on branche le conducteur de 21,8 Ω. Utilisez la loi d'ohm dans ce circuit et calculez ce que l'on vous demande.
    Faites attention à la puissance dissipée dans la résistante interne (de 2,2 Ω) et dans la résistance de charge (de 21,8 Ω).
    Refaites le dessin, puis le calcul avec une autre résistance de 21,8 Ω branchée en parallèle avec la première.
    Au revoir

  5. #4
    myamya

    Re : Calculer la valeur de la puissance fournie par le générateur

    bonjour j vous remercie pour botre aide

    d'apres ce que vous avez dit j'ai corriger mes réponses mais jai toujours un doute.
    a) puissance chimique= puiissance electrique+puissance dissipée
    b) EI = RI² + rI²
    d'ou on obtient I = E / (R+r)
    c) puissance fournie par le générateur= RI²
    =R*(E/(R+r))
    =5.02J
    d) par conttre pour cela je ne comprend toujours pas
    je sais seulement que la puisance diminuera vu qu'zelle sera partagé entre 2 résistance sinon koi faire?
    Merci!!

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    calculair

    Re : Calculer la valeur de la puissance fournie par le générateur

    Citation Envoyé par myamya Voir le message
    bonjour j vous remercie pour botre aide

    d'apres ce que vous avez dit j'ai corriger mes réponses mais jai toujours un doute.
    a) puissance chimique= puiissance electrique+puissance dissipée
    b) EI = RI² + rI²
    d'ou on obtient I = E / (R+r)
    c) puissance fournie par le générateur= RI²
    =R*(E/(R+r))
    =5.02J
    d) par conttre pour cela je ne comprend toujours pas
    je sais seulement que la puisance diminuera vu qu'zelle sera partagé entre 2 résistance sinon koi faire?
    Merci!!
    Jusqu'a la reponse c tout est Ok

    C'est bien la puissance dissipée à l'exterieur du generateur. Quand tu ecris RI² c'est egal à R E² / (R+r)²,il manque les elevation au carré dans ta formule


    Je n'ai pas verifié la valeur trouvée, mais ce dont je suis sur c'est que les puissances ne s'expriment pas en joule. Si tu avais ecrit le joule/seconde tu aurais été à moitié pardonné; cette unité porte un nom trés connue que tu dois utiliser obligatoirement.

    Maintenant quand tu branches une nouvelle resistance en parallele avec la première tu dois
    1° calculer la resistance equivalente de 2 resistances
    2° calculer le courant debité par le generateur
    3° les puissances dissipées avec la nouvelle intensité

    Si tu as bien compris la 1° partie de ton exercice, cette 2° partie devrait être devenue facile.

    Quelles sont tes difficultés................... .

  8. #6
    f6bes

    Re : Calculer la valeur de la puissance fournie par le générateur

    Citation Envoyé par myamya Voir le message
    je sais seulement que la puisance diminuera vu qu'zelle sera partagé entre 2 résistance sinon koi faire?
    Merci!!
    D'aprés toi pourquoi la puissance devrait diminuer ?
    Que se passe t il lorsqu'on DIVISE par deux la valeur de la résistance initiale ?
    Le courant diminue t il ou augmente t il dans le circuit ?
    P c'est toujours égal à UxI !!!
    Raisonne par l'absurde: si tu connectes avec une R nulle , tu fais quoi ?
    Que devient le courant dans ce cas ?
    A+

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  10. #7
    LPFR

    Re : Calculer la valeur de la puissance fournie par le générateur

    Bonjour.
    Pêché mortel: la puissance se mesure en watts, pas en Joules!
    Il s'agit cette fois de deux résistances en parallèle. Mais j'ai l'impression que ce mot ne vous dit rien.
    Maintenant vous avez deux résistances de 21,8 Ω branchées ensemble. C'est à dire les deux extrémités du haut branches sur la sortie du générateur, c'est à dire sur la résistance de 2,2 Ω, et les autres deux extrémités branchées ensemble sur l'autre côté du générateur. Refaites le dessin!
    Comme les résistances sont identiques, sur chacune d'elles circulera le même courant (pas le même qu'avant), appelons-le I'. Mais sur la résistance de 2,2 Ω et sur le générateur lui même, le courant sera I'+I' = 2I'.
    Refaites le calcul, en sachant que maintenant la puissance délivrée à la charge sera la somme des puissances délivrées à chacune de deux résistances de 21,8 Ω.
    Au revoir.

  11. #8
    myamya

    Re : Calculer la valeur de la puissance fournie par le générateur

    je réponds d'abord à la premiere partie:
    en ce qui concerne le (²) de la formule c'est juste un oubli et pour l'unité c'est le watt j'ai confondu:s.

    Pour la question d alors je pense que je comprends mieu d'aprés vos explications:

    $ résistante équiv: G=G1+G2
    G1=1/21.8=0.05ohm=G2
    d'ou r=1/G= 1/0.1=10ohm.
    $pour le courantdébit: I=E/(R+r)
    I=12/(10+2.2)=0.98A
    $puissance fournie=RI²
    =10+0.98²
    =9.7watt (finalement elle augmente)
    est-ce juste?

  12. #9
    LPFR

    Re : Calculer la valeur de la puissance fournie par le générateur

    Re-bonjour.
    Oui cette fois-ci c'est presque bon.
    C'avec quoi je ne suis pas d'accord c'est dans votre arrondi de 10,9 Ω à 10 Ω.
    Vous êtes en train d'introduire une erreur de 9% sans aucune justification et sans raison.
    D'autant plus que le problème est donné avec 3 chiffres significatifs (21,8).
    Si je fais le calcul sans arrondis, j'obtiens 9,15 W.
    Au revoir.

  13. #10
    calculair

    Re : Calculer la valeur de la puissance fournie par le générateur

    Citation Envoyé par myamya Voir le message
    je réponds d'abord à la premiere partie:
    en ce qui concerne le (²) de la formule c'est juste un oubli et pour l'unité c'est le watt j'ai confondu:s.

    Pour la question d alors je pense que je comprends mieu d'aprés vos explications:

    $ résistante équiv: G=G1+G2
    G1=1/21.8=0.05ohm=G2
    d'ou r=1/G= 1/0.1=10ohm.
    $pour le courantdébit: I=E/(R+r)
    I=12/(10+2.2)=0.98A
    $puissance fournie=RI²
    =10+0.98²
    =9.7watt (finalement elle augmente)
    est-ce juste?
    C'est dans le principe exact, mais la precision du calcul n'est pas compatible avec la precision des données de l'enoncé.

    L'enoncé te donne les reistances avec 2 à 3 chiffres significatifs, Il est fortement recommandé de conserver une precision simililaire dans les calculs.

    La conductance d'une resistance de 21,8 ohm est de 0,0459 moh

    Donc la conductance des 2 resistances mises en parallèle est
    0,0918 moh soit 10,9 ohm.

    La resistance totale du circuit est 10,9 + 2,2 =13,1 ohms

    Le courant debité par le generateur de force electromotrice 12 V est

    12 / 13,1 = 0,916 A

    La puissance dissipée a l'exterieur du generateur

    Pext = 10,9 * 0,916² = 9,14 W

    Par curiosité tu peux calculer la puissance dissipée à l'interieur du generateur

    Pint = 2,2 * 0,916² = 1,846 W

    La puissance chimique delivrée 12* 0,916 = 10,99 W

    Regardons si il y a conservation de l'energie

    Pint + Pext = 1,846 + 9,14 = 10,986 W

    A la precision des arrondies de calcul la puissance est conservée à 0,004 W prés

  14. #11
    LPFR

    Re : Calculer la valeur de la puissance fournie par le générateur

    Citation Envoyé par myamya Voir le message
    G1=1/21.8=0.05 0,04587ohmsiemens=G2
    Attention aux unités.

  15. #12
    myamya

    Re : Calculer la valeur de la puissance fournie par le générateur

    Tout est bon merci beaucoup pour vous tous
    a+

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