Electricité
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Electricité



  1. #1
    invite804018b5

    Electricité


    ------

    Bonjour, il y a quelques exercices que je n'arrive pas à résoudre. est ce que quelqu'un pourrait m'aider.

    J'ai un examen concernant ces exercices et donc il me serait vraiment utile de les comprendre.

    Un tout grand merci

    Exercices :


    13. Une ampoule qui porte les indications 6 V et 1,2 W est raccordée à un générateur de 6V situé à 5 mètres de distance. Le raccord est effectué par du fil de fer de 0,10 mm² de section. La résistivité du fer est 1,0 X 10-7 ohms. Calculer la puissance réellement dégagés par cette ampoule dans ce montage.

    14. Un élève lit dans un livre d’électricité P=R.I². Il en conclut que la puissance augmente si la résistance du conducteur est augmentée. Désirant augmenter chez lui la puissance de son chauffage électrique, il rallonge de quelque décimètre le fil chauffant du radiateur. En essayant le chauffage ainsi modifié, il constate que la puissance a diminué. Quelle est l’erreur commise ?

    15. Au fur et à mesure de son usage, le filament d’une ampoule électrique s’évapore (se sublime) ; il devient ainsi plus mince, ceci a-t-il une influence sur la puissance électrique de la lampe ?

    16. Ernest laisse tomber un clou dans un grille-pain. Le clou est accroché à la résistance. Analyse ce qui se passe du point de vue de la puissance de chauffage de l’appareil : change t elle ? Si oui, quel sens ? Si non, pourquoi ne change t elle pas ?

    17. Gisèle possède chez elle une guirlande de noël à brancher sur 230 V comportant 10 lampes. Chacune des ampoules porte l’indication « 23 V 15 W »
    Une des ampoules ayant grillée, Gisèle recherche une ampoule de rechange. Elle n’en trouve pas mais découvre une ampoule marquée « 23V 5W » qu’elle utilise alors pour remplacer l’ampoule défectueuse.
    Cette guirlande ainsi réparée va-t-elle fonctionner normalement pour toutes les lampes ?
    Justifier complètement par des calculs.

    18. On dispose de deux anciennes ampoules portant les inscriptions suivantes : l’une 110V 40 W ; l’autre : 110V et 110 W.
    A. Calculer leur résistance et le courant correspondant aux conditions normales d’utilisation.
    B. On met les deux lampes en série et on alimente l’ensemble sous 220 V. Montrer que les lampes ne fonctionnent pas normalement en calculant la puissance réelle de chacune dans ce montage.
    C. Pour obtenir un fonctionnement normal, un place une résistance en dérivation sur la lampe de 40W. Quel doit être la valeur de cette résistance ?

    19. L’éclairage du scooter de JP est assuré par une ampoule de 24 W à l’avant et de 6 W à l’arrière, placée l’une et l’autre en parallèle sur la dynamo de tension de 10 V. Sa dynamo était tombée en panne, il la remplace par une dynamo de 20 V, mais il a soin de changer les connexions de telle sorte que l’ampoule arrière et l’ampoule avant soient montées en série.
    Cette façon de faire donnera t elle de bons résultats ? Justifier la réponse.

    20. L’élément chauffant d’un radiateur électrique est constitué d’un long fil métallique. On le coupe en trois parties égales et on monte ces trois films en parallèle.
    La puissance du radiateur est elle modifiée ? Si oui, dans quelle proportion.
    Si non, pourquoi ?


    Je sais que ça fait beaucoup d'exercices mais si vous comprenez un exercice, c'est déjà ça pour moi.

    Je vous remercie de votre aide.

    -----

  2. #2
    calculair

    Re : Electricité

    bonjour,

    Je pense que la première des chose à faire est de comprendre la loi d'Ohm.

    U = RI ou
    U est la tension appliquée
    R la resistance totale du circuit ou la tension U est appliquée
    I le courant qui y circule

    La puissance electrique est P = UI et s'exprime en Watt
    Comme U = RI comme UI est la puissance, celle-ci s'ecrit aussi P = RI²

    Je pense que si tu connais cela tu pourrais peu être tenter de faire le 1° excercice, puis les suivants.... enfin si tu as tout compris , alors pas de souci pour ton examen......

  3. #3
    invite804018b5

    Re : Electricité

    Je sais utiliser les formules mais je ne sais, il y a un petit problème lorsque je résous.

    Exercice 13 (ma résolution)

    Donnée :
    U=6V P=1,2V
    U=6V L=5m s=0,10 X10-6 m² resistivité (r) : 1X10-7 ohms metre.

    R=r X (L/s)

    1X10-7 X 5/0,10 X10-6 = 5 --> R = 5

    P = R.I² R=U/I

    6/5 = 1,2 --> I= 1,2 A

    P = 5 . 1,2² = 7,2 W

    La réponse est en faite 0,67 W

    Je ne comprends pas pourquoi mon raisonnement est faux.

  4. #4
    invite897678a3

    Re : Electricité

    Bonjour,
    Et meilleurs voeux.

    Pour faire circuler des voitures (ou des électrons), nous avons besoin d'une voie pour l'ALLER et d'une autre voie pour le RETOUR.

    A ton avis, quelle est la longueur TOTALE du cheminement?

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite804018b5

    Re : Electricité

    Tu veux dire quoi par là ?

    La longueur doit être multupliée par 2 ? (5 m . 2) ??

  7. #6
    invite804018b5

    Re : Electricité

    C'est comme le 18, j'arrive a résoudre de a

    Réponse :

    I1 : 0,36 A R1 : 305,5 ohms
    I2 : 0,90 A R2 : 122 ohms

    pour le B, on me demande calculer la puissance réelle de chacun de ce montage.

    P=U.I

    Donc

    110 . 0,36 = 39,6 W
    110 . 0,9 = 99 W

    Mais les réponse sont

    P1 : 82 w
    P2 : 33 W

    Je ne comprends pas très bien.

  8. #7
    invite897678a3

    Re : Electricité

    Bonjour,

    Exercice 13
    La réponse est en fait 0,675 W : Oui

    Une petite indication se trouve dans un "coin" de la pièce jointe
    Images attachées Images attachées  

  9. #8
    invite804018b5

    Re : Electricité

    Je n'arrive pas a ouvrir la pièce jointe.
    Et merci beaucoup d'avance pour l'exercice.

  10. #9
    invite5637435c

    Re : Electricité

    Bonjour,

    et pour la question 14/ qu'as-tu répondu?

  11. #10
    invite804018b5

    Re : Electricité

    Je ne comprends pas pourquoi il y a deux résistances ?

    Sinon j'ai essayé de refaire la résolution et j'ai comme réponse
    0,6 W

    J'ai d'abord essayé de trouver R, R= 0,1 ohms
    ensuite je le transferts dans la formule : P=U.I

    Je me demande aussi si nous avons les mêmes conventions d'écriture parce que je ne comprends pas très bien non plus la formule :
    U = E-(2R.I)

    je me suis dit que ça venait p-e de la formule : P=U.I
    enfin c'est toujours un peu flou je dois dire.

  12. #11
    invite804018b5

    Re : Electricité

    Ma réponse pour le 14 je dirai que :

    P = R.I²

    Donc si on veut augmenter P, il faut augmenter R
    pour augmenter R, il faut augmenter la longueur du fil et diminuer sa section (R = résistivité X Longueur/section)

    et si on augmente R alors I diminuera.

    p-e aussi si on veut augmenter la puissance du chauffage, il faudrait p-e aussi changer la nature du fil donc la résistivité (il faut l'augmenter pour augmenter la puissance)

  13. #12
    invite5637435c

    Re : Electricité

    Citation Envoyé par Sophie65 Voir le message
    Réponse :

    I1 : 0,36 A R1 : 305,5 ohms
    I2 : 0,90 A R2 : 122 ohms
    Il faut juste utiliser P=U²/R => R=U²/P inutile de passer par les courants.

  14. #13
    invite5637435c

    Re : Electricité

    Citation Envoyé par Sophie65 Voir le message
    Ma réponse pour le 14 je dirai que :

    P = R.I²

    Donc si on veut augmenter P, il faut augmenter R
    pour augmenter R, il faut augmenter la longueur du fil et diminuer sa section (R = résistivité X Longueur/section)

    et si on augmente R alors I diminuera.

    p-e aussi si on veut augmenter la puissance du chauffage, il faudrait p-e aussi changer la nature du fil donc la résistivité (il faut l'augmenter pour augmenter la puissance)
    Humm, je me doutais un peu de cette réponse...
    Il faut bien distinguer la puissance utile et la puissance perdue par effet Joule ce sont toutes les 2 des puissances mais n'ont pas les mêmes conséquences.

    L'une est la puissance qui va être nécessaire à l'appareil pour fonctionner, l'autre est la puissance perdue en chaleur par la résistance des câbles et les résistances de contacts.

    La puissance absorbée est la puissance fournie par la source:

    Pa=Pu+pertes

    D'où la notion de rendement de ligne n=Pu/Pa

    On voit que si la longueur de la ligne augmente, seule les pertes augmentent, et à l'extrème la tension utile au récepteur diminue.
    @+

  15. #14
    invite804018b5

    Re : Electricité

    je suis désolée je vous donner du fil à retordre mais c'est terrible je n'arrive pas a avoir la bonne réponse non plus pour le 18.

    Hulk, tu me dis d'utiliser la formule P=U²/R

    au b. on me demande donc de calculer la puissance réelle.

    P = U²/R

    P= 220² / 305 = 158 W
    P= 220² / 122 = 396,72 W

    je me dis p-e que je ne dois pas prendre 220 V mais plutôt 110

    P = 110² / 305 =39,6 W
    P= 110² / 122 = 99 W

    Je suis désolée vraiment mais je n'y arrive pas, et j'aimerai vraiment comprendre.

  16. #15
    invite804018b5

    Re : Electricité

    Exercice 14.
    Juste une dernière question concernant l'exercice 14.

    Hulk,
    tu me dis que si on augmente la longueur du fil alors les pertes vont augmentée. et si en plus d'augmenter la longeur on diminue la section du fil
    Est ce que alors les pertes vont dimunuer ou alors ça ne change rien ?

  17. #16
    invite5637435c

    Re : Electricité

    Pour la 18/B

    Tu as 2 ampoules dont les puissances électriques UTILES sont différentes, donc misent en série ces ampoules vont forcément avoir un comportement différent qu'individuellement.

    On sait que R=P/I² => pour un même courant nous aurons des résistances différentes pour des puissances différentes.

    On voit que si les 2 ampoules sont mises en série on a le double de tension aux bornes du groupement et le courant sera imposé par la mise en série des 2 résistances.

    Pour la lampe de 40W sa résistance se calcule à partir de R=U²/P -> R=302,5 Ohms et pour celle de 100W -> R=121 Ohms

    Sous 220V on aura donc Rtotale = 423,5Ohms soit I=220/423,5=0,52A

    Pour chaque lampe nous aurons donc P1=0,52²*302,5=81,8W et P2=0,52²*121=32,7W

    La tension sur chaque lampe:

    U1=R1*I=157V
    U2=R2*I=63V

    => La lampe 1 subit une tension trop forte.

    @+

  18. #17
    invite5637435c

    Re : Electricité

    Citation Envoyé par Sophie65 Voir le message

    P= 220² / 305 = 158 W
    P= 220² / 122 = 396,72 W

    je me dis p-e que je ne dois pas prendre 220 V mais plutôt 110

    P = 110² / 305 =39,6 W
    P= 110² / 122 = 99 W

    Je suis désolée vraiment mais je n'y arrive pas, et j'aimerai vraiment comprendre.
    Comme les lampes sont en série, c'est le groupement qui reçoit 220V, pour trouver la tension sur chaque lampe il faut déduire des caractéristiques des ampoules la résistance propre à chaque ampoule sous 110V (caractéristique nominale).

    Ensuite tu utilises pour le groupement en série ces 2 résistances trouvées et tu soumets ce groupement à la tension de 220V pour trouver le I commun imposé par cette mise en série.

  19. #18
    invite5637435c

    Re : Electricité

    Citation Envoyé par Sophie65 Voir le message
    Exercice 14.
    Juste une dernière question concernant l'exercice 14.

    Hulk,
    tu me dis que si on augmente la longueur du fil alors les pertes vont augmentée. et si en plus d'augmenter la longeur on diminue la section du fil
    Est ce que alors les pertes vont dimunuer ou alors ça ne change rien ?
    Tu as la formule R=pL/S

    Si L (longueur) augmente => R augmente

    Si S (section) diminue => R augmente

    Donc si L augmente et que S diminue R augmente évidemment.
    Il faut juste comprendre que la puissance utilie est conditionnée par le récepteur lui même, si on augmente la tension à ses bornes la puissance sera plus grande selon P=UI ou P=U²/R

    Augmenter la longueur des câbles ou diminuer la section des câbles ne peut que jouer sur les pertes donc sur le rendement global.

  20. #19
    invite804018b5

    Re : Electricité

    Un tout grand merci, j'ai compris maintenant. (il ne fallait pas oublier le type de raccordement (série ou parallèle)).
    Merci

  21. #20
    invite5637435c

    Re : Electricité

    Il ne te reste plus que la C/ à faire.

  22. #21
    invite804018b5

    Re : Electricité

    voilà j'ai répondu au 18 C.

    voilà ma réponse :

    on recherche la valeur de la résistance.
    je vais utiliser la formule : P = U²/R

    R= U²/P

    U : 110
    P : P=U.I --> 110 . 0,51 = 56,1 W

    (110)²/56,1 = 215, 68 ohms.

    Voilà, la réponse est 215,68 ohms.

  23. #22
    invite5637435c

    Re : Electricité

    Humm, je ne vois pas bien ton raisonnement...

    La mise en série des 2 ampoules provoque une surcharge sur l'une et une sous charge sur l'autre.

    Le courant étant I=U/Rtotal=220/(121+302,5)=0,519A on voit que la lampe de 40W reçoit une tension supérieure à sa valeur nominale U=RI=302,5*0,519=157V
    Et la deuxième reçoit une tension insuffisante U=0,519*121=62,8V
    Pour ramener l'équilibre il faut donc que chaque ampoule soit parcouru par un courant permettant de satisfaire:
    Pnominal=R*I²

    Pour la lampe de 100w il faut I=rac(P/R)=100/121=0,909A

    Pour la lampe de 40W il faut I=0,364A

    Il faut donc placer la résistance en parallèle sur la lampe de 40W afin que la lampe de 100W soit bien parcourue par un courant de 0,909A et que la résistance sur la lampe de 40W dérive l'excédent et que l'ampoule de 40W ne reçoive que le nécessaire à savoir 0,364A.

    D'où R(paral)=110/(0,909-0,364)=201,8 Ohms

    Vérifications:

    lampe de 100W -> P=R*I²=121*0,909²=100W
    lampe de 40W -> P(rparal)=[Utotal-U(P100w)]²/201,8=60W

    La lampe reçoit bien la différence soit P=(110*0,909)-(201*0,545)²=40W
    @+

  24. #23
    invite7827619c

    Re : Electricité

    svp est ce que il existe une relation qui donne la tension en fonction de la puissance et la longueur du fil en régime sinusoïdale ????

  25. #24
    f6bes

    Re : Electricité

    Citation Envoyé par chahdour Voir le message
    svp est ce que il existe une relation qui donne la tension en fonction de la puissance et la longueur du fil en régime sinusoïdale ????
    Bjr à toi et bienvenue sur FUTURA,
    Il est bon de ne pas déterrer des discussions de...2008!
    La longueur du fil SEULE n'y suffit pas. C'est la résistance du fil qu'il faut connaitre, pas sa longueur.
    Un fil de MEME longueur peut avoir différentes résistances suivant:
    sa nature (fer, cuivre , alu....)
    sa section.
    Bonne soirée
    Dernière modification par f6bes ; 02/02/2012 à 17h56.

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