Electricité et rhéostat

[invite72483f78]

Bonjour à tous !
J'ai un problème pour résoudre les questions de cet exercice car dès la première question, je n'ai pas compris le raisonnement !
Pourriez-vous m'expliquer comme fonctionner s'il vous plait ?
Merci d'avance !
Voici mon problème :

1) Calculer l'intendité I(rh) du courant électrique parcourant le rhéostat
2) Quel est le transfert thermique Q réalisé dans l'environnement par le rhéostat en 30 min ?
3) Lorsque qu'on déplace le curseur du rhéostat sur toute la longeur de celui-ci, dans quelle fourchette de valeur varie la tension U ?
4) Le curseur du rhéostat est réglé juste au milieu de celui-ci.Calculer les valeurs des intensités I, I1, I2.

Données : Le rhéostat possède les caractéristiques suivantes :
- Résistance totale : 330 ohm, intensité permanent maximale : 0.95 A
- Intensité maximale si la durée d'utilisation est inférieure à 15 min : 1.4 A

Voici le schéma :


http://www.zimagez.com/zimage/rhostat.php
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
En premier lieu, il n'y a pas de rhéostat dans le montage. Ce que l'on voit est un potentiomètre. Un rhéostat est simplement une résistance variable installée en série.

Le schéma c'est bien, mais vous ne nous donnez pas ni ce que vous avez fait ni ce qui vous pose de problèmes de compréhension.

Dites nous où est que vous coincez et on essaiera de vous aider.
Au revoir.

[invite72483f78]

Je bloque à la première question,car je ne comprends pas comment je peux réussir à calculer l'intensité I(rh).
Enfin, j'ai utilisé la formule U = Rx I en prenant comme valeur U = 48 V et R = 330 ohm.
Est-ce juste ? Cela me parait un peu trop simple et il y a qurement quelque chose que je n'ai pas compris !
Merci beaucoup !
( Et pour mon dessin, on me parle bien d'un rhéostat et non d'un potentiomètre ! )

[invite6dffde4c]

Re.
Vous avez raison de coincer.
Le courant dans le potentiomètre n'est pas le même des deux côtés du curseur. Donc, la question n'a pas de sens.
Mais faites comme vous dites, calculez le courant avec le curseur au maximum du côté des 48 V, vers le point B dans le dessin. Ça donnera une idée du courant. Et ça rattrapera la question mal posée.

Si vous coincez par la suite, dites-le nous.

Je ne doute pas que ce n'est pas vous qui a inventé d'appeler ça un rhéostat. Mais c'est un potentiomètre.

A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite72483f78]

Le problème, c'est que je n'ai jamais étudié comment calculer une intensité dans un circuit avec un rhéostat !
Tout ce que je sais, c'est que celui-ci permet de faire varier l'intensité dans un circuit et en allant cherché sur internet, je me suis rendu compte que la valeur de la résistance pouvait se décomposer suivant la position de C !
Je ne comprends pas en quoi mettre le curseur vers le point B me permettra d'avancer !

Pourriez-vous me l'expliquer ? Merci

[invite6dffde4c]

Re.
Oubliez le nom.
Au lieu de l'appeler rhéostat ou potentiomètre appelez-le "touloulou", ou "résistance à trois pattes"
Ce sont simplement deux résistances R1 et R2 telles que leur addition vaut Rtot= 330Ω (dans votre cas).
Si le curseur est en haut, la résistance d'en haut (R1, par exemple) vaudra 0 Ω, et R2 = 330 Ω.
Quand le curseur sera au point milieu, chacune des résistances vaudra 330/2.
A+

[invite21348749873]

Bonjour
Ne vous compliquez pas l'existence.
Entre le point A et le point C , le potentiometre(ou rhéostat, c'est le meme objet, il change seulement de nom suivant la façon dont on le connecte), a une résistance Rh1; entre Bet C, il a une résistance Rh2, avec Rh1+Rh2=330 Ohms
Vous avez un circuit avec R1,R2,Rh1 en parallele, le tout en série avec Rh2;
Voyez vous comment proceder à partir de là?

[invite72483f78]

Merci à vous deux pour m'avoir expliquer le fonctionnement du rhéostat, je vois un peu plus clair !
Maintenant, pour répondre à la question 1), je ne vois pas dans quelle position je dois mettre le curseur et surtout quelle résistance je dois choisir :S
Pouvez-vous continuer à m'aider pour que j'arrive à répondre à cette question ? Merci beaucoup d'avance

[invite21348749873]

Faites le calcul pour une position du curseur quelconque, et vous trouverez le résultat en fonction de Rh1 (Car Rh2=330-Rh1).
Remarquez que le courant dans la branche AC du rhéostat est inférieur à celui dans la branche BC.
Le courant marqué Irh sur votre schéma n'est pas le courant dans le rhéostat

[invite72483f78]

D'accord, mais pour la première question, je ne peux pas trouver une valeur précise ?
Je ne peux que l'exprimer en fonction de Rh1 ( ou Rh2) ?

[invite21348749873]

Oui...vous etes libre du choix de la position du curseur.
Apres, vous pouvez jouer à le mettre au milieu,en A , en C, etc... pour calculer la valeur précise.

[invite72483f78]

D'accord mais pouvez-vous me dire si je dois toujours appliquer la formule U = R x I ?
Et comment dois-je raisonner pour les autres Résistances R1 et R2 ?
C'est là que je coince et que je ne comprends pas le raisonnement que je dois avoir....
Pourriez-vous essayer de m'expliquer la démarche à suivre ?
Je ne demande pas les résultats mais au moins que vous de donnier la piste à suivre, et le pourquoi de ces choix car j'aimerais rellement le comprendre et réussir cette question !
Merci beaucoup !

[invite21348749873]

Commencez par calculer la resistance équivalente à R1 et R2 qui sont en parallele. Appelons la R3
Puis calculez le resistance équivalente à R3 et Rh1 en paralelle.Disons que c'est R4;
Votre circuit devient : la source de tension alimentant en série R4 et Rh2.

[invite72483f78]

D'accord !
Je trouve que R3 = 60 ohm
Pour R4, je trouve que c'est égale à (60xRh4)/(60+Rh4)
Est-ce juste ? Je suppose que Rh4 doit être décomposé en fonction de la valeur de la résistance totale soit 330 ohm , c'est à dire entre les points A et B, c'est ça ?
Comment procéder ?
Merci beaucoup pour ton aide, je commence à avancer

[invite21348749873]

OK pour R4, mais c'est 60Rh160+Rh1)
Donc nous avons en série R4 et 330-R4
On peut donc calculer le courant I dans Rh2

[invite72483f78]

Ah oui, je me suis trompé en recopiant :S
Je suis désolé !
Mais comment avec deux valeurs de résistances pouvons nous calculer une intensité ? :S
Toujours avec la formule U=Rx I ??

[invite72483f78]

Ah c'est bon
Je trouve donc que, grâce à la formule U = Rx I :

I=U/R
I=48/(R4+RH2)
I=48/[((60+Rh1)/(60xRh1))+330-Rh2)
Est-ce correct ?

[invite21348749873]

Ah oui, je me suis trompé en recopiant :S
Je suis désolé !
Mais comment avec deux valeurs de résistances pouvons nous calculer une intensité ? :S
Toujours avec la formule U=Rx I ??

Oui; je me suis trompé aussi.
En série , on a R4 et Rh2
Donc I dans Rh2 est 48/(R4+Rh2)
Avec Rh2=330-Rh1
OK?

[invite21348749873]

Non, mais presque
C'est 330-Rh1

[invite72483f78]

Okay, tout est clair avec un schèma
Je me retrouve bien avec R4 et Rh2 en série, avec Rh2 entre le spoints B et C et la résistance R4 entre les points A et C.
Rh2 est bien égale à 300-Rh1 et R4 = (60+Rh1)/(60x Rh1)

[invite72483f78]

Pour la question 2, afin de trouver P (rhéostat) pour trouver Q, je me place entre les points A et C ?
Je cherche d'abord Uac et ensuite je trouve P( rhéostat), c'est ça ?
Merci encore beaucoup de votre aide très précieuse pour la première question

[invite21348749873]

Pour la question 2, afin de trouver P (rhéostat) pour trouver Q, je me place entre les points A et C ?
Je cherche d'abord Uac et ensuite je trouve P( rhéostat), c'est ça ?
Merci encore beaucoup de votre aide très précieuse pour la première question

Alors, pour etre rigoureux:
On calcule IRh2
Puis on calcule IRh1 en écrivant que:
Rh1xIRh1+Rh2x IRh2=48
Puis on écrit
(Rh1 IRh1² +Rh2 IRh2²)1800= Q
Vous constaterez que le résultat general est assez complexe.
Faites directement Rh1=Rh2

[invite72483f78]

Oula, je n'ai pas compris pourquoi vous multipliez Rh1 par Irh1² ??

[invite21348749873]

Oui c'est l'effet Joule.
Dans une résistance R parcourue par un courant I pendant T secondes, vous avez un dégagement calorifique égal à RI²T

[invite72483f78]

D'accord et à chaque fois, je remplace Irh1 et Irh2 par la formule que j'ai trouvé précédemment ?

[invite21348749873]

Oui
Comme je vous l'ai dit le résultat que vous obtiendrez est rigoureux, mais assez complexe
Je soupçonne votre prof d'avoir mal exposé son problème.

[invite72483f78]

Okay
Vous avez raison, ce résultat est assez complexe et incompréhensible :S
Je vais essayer de tout remettre au propre en espérant que cela soit lisible
Cet exercice est tiré d'un livre où les explications ne sont pas très claires et pas souvent en adéquation avec le dessin :S
En tous cas, je vous remercie beaucoup de m'avoir expliqué, j'ai compris comment il fallait procéder !
Je vais essayer de continuer les dernières questions que je trouve un peu plus simples mais avec de telles formules, je ne sais pas si je vais trouver le bon résultat
Merci encore ! Bonne soirée !

[invite72483f78]

Une dernière question : quelles valeurs prendre pour Rh1 et Rh2 dans ce calcul ? Je ne vois pas comment les trouver :S
Merci encore :S