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Électronique de base



  1. #1
    K.Nala

    Électronique de base


    ------

    Bonjour !

    Étudiant (débutant) en informatiques, c'est la toute première fois que j'ai un cours d'électronique, plus précisément de bases électroniques selon l'intitulé du cours. Ayant encore pas mal de temps avant l'examen final, je m'entraîne avec les examens des années précédentes.
    Bon, en revanche il faut que je vous avoue; c'est pas si facile (mais je ne laisse pas tomber ok le jeu de mots est un peu pourri ... examens que voulez-vous).

    Bref ! Si possible (parce que j'ai fortement hésite en voyant le post-it sur les exercices), j'aimerais savoir si mes raisonnements sont corrects et si je comprends bien les questions suivantes. Pas de but en blanc évidemment, mais au moins dans le fond et la forme.

    1. Déterminer un montage
    La première question consiste à savoir comment chauffer une pièce en sachant qu'on ne dispose que de deux batteries automobiles et deux radiateurs 220V et 1000 Watts.
    Il est demandé de calculer la puissance thermique et d'expliquer comment monter ce dont on dispose.
    ----
    Sur cette question, je pars plutôt dans l'autre sens, d'abord montage et ensuite le calcul.

    Pour le montage, assez évident qu'il faut utiliser les deux batteries. Un branchement en parallèle augmenterait l'ampérage mais en partant du fait que 100/22~<5A, je me dis qu'augmenter l'ampérage n'est pas très utile, donc je pars sur un branchement en série.
    Après recherches sur le net, je vois que la moyenne des batteries est à 12V; donc l'ensemble des deux batteries branchées en série produit 24V.
    Pour les radiateurs, s'ils sont électriques je vais partir du principe que ce sont des résistances. Concernant leur branchement, en série ça donne R1+R2, en parallèle ça donne (R1*R2)/(R1+R2).
    Donc moi, je brancherais en parallèle, supposons qu'on est bien vers 5A, en série ça donne 10 et en parallèle 2.5. Donc 2.5 étant inférieur à 10; ça veut dire qu'il y aura moins de pertes ? Ou bien alors c'est le raisonnement inverse et la perte est la chaleur envoyée et donc il faut prendre le plus haut ?


    Pour la suite, je ne comprends pas vraiment, ça fonctionne de brancher un appareil 220V sur du 24V ? Si oui, ça veut dire qu'on a proportionnellement la même puissance et qu'une simple règle de trois suffit ?
    Donc un radiateur sur du 24V produit un peu plus de 100Watts ?

    => Ma réponse serait de brancher les batteries en série, les radiateurs en parallèle avec une puissance thermique de 217Watts (environ)

    2. Logigramme d'un coffre-fort
    La seconde question demande de réaliser un logigramme pour l'ouverture d'un coffre-fort.
    Les entrées : 12 lignes binaires sortant de 3 boutons rotatifs à 10 chiffres (4 chiffres binaires par bouton).
    La sortie : Ouverture si le coffre reçoit le signal "1"
    Le code est 421
    -------
    Dans un premier temps, est-ce correct de représenter cela graphiquement par un arbre dont la tête est la valeur ouvrante (ou non), suivie de trois branches (trois boutons) eux-même suivis séparément par 4 branches chacun (les chiffres binaires). Et bien sûr, le bout desdites branches représente les 4 digits du binaire.

    Jusque là, tout me semble logique, avec 4 chiffres binaires, aucun problème pour aller jusqu'à 9 (1001).

    Je ne vais pas faire tout le schéma ici puisque ça semble plutôt simple, mais simplement voir si mon raisonnement est acceptable.
    En fait; il suffit de faire des lignes de portes logiques pour envoyer à chaque fois la valeur "1" au plus haut ?

    Mais pour les boutons de base, doit-on se limiter à deux entrées ou bien on peut directement mettre les 4 ?
    Dans les deux cas, ça revient à une équation du genre x=a.b.c.d en prenant en compte que b et c sont inversés.

    Et de remonter ainsi de suite par diverses portes pour que le coffre ne s'active que si 4 AND 2 AND 1 sont activés, qui eux-même ne s'activent que s'ils ont respectivement 1001, 10 et 1

    Je vois mal comment faire d'autre pour une question comme ça, mais le petit point à vérifier, c'est de voir s'il vaut mieux faire des portes logiques à 2 entrées maximum ou si on peut aller jusqu'à 3 (pour les boutons) et 4 (pour les chiffres binaires)

    3. Générateur et ligne
    La troisième question consiste à représenter, en fonction du temps, un signal aux bornes d'un générateur :
    - Le générateur a une impédance interne de 50 ohms et envoie un signal échelon sur une ligne sans pertes.
    - La ligne sans pertes a une impédance caractéristique de 50 ohms
    - 1 mètre plus loin, la ligne est connectée à une charge de 100 ohms
    -------
    Le signal échelon est, sauf erreur, la fonction de Heaviside qui donne 0 avant '0' et 1 après.

    Mais si on doit représenter ce signal, ça veut dire qu'on a la réponse dans la question elle-même ? La réponse est-elle un simple graphe alternant le 0 et le 1 ?
    Là je vous avoue bloquer, je ne comprends pas trop quoi faire avec ces données

    4. Impédance
    La notion d'impédance en elle-même m'est assez vague ... La question est de déterminer l'impédance d'un circuit constitué d'une :
    - inductance en série avec une résistance en parallèle avec une capacité.
    -----
    Sur représentation graphique, je comprends donc qu'on a une capacité et une résistance en parallèle, celles-ci sont connectées en série avec une inductance ... Et ensuite ? Directement un générateur, ses bornes et c'est terminé ?

    Vu qu'il n'y a aucune donnée, je suppose qu'il faut réfléchir uniquement en termes de relations.

    En série, les impédances s'additionnent, en parallèle c'est l'inverse de la somme des inverses, donc :
    - Soient Zr = impédance résistance, Zi = impédance inductance, Zc = impédance capacité

    Il suffit de dire que l'impédance totale est égale à 1/(1/Zr+1/Zc)+Zi ?
    Soit de dire que l'impédance du circuit est égale à la somme de l'impédance de l'inductance et de l'inverse de la somme des inverses des impédances de la résistance et de la capacité ?

    Et il y a une question annexe, pour quel type de signaux est-il utile de connaître cette impédance ?
    => Signal alternatif ?

    Merci d'avance.

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    LPFR

    Re : Électronique de base

    Bonjour et bienvenu au forum.
    Pour la première question:
    Vos calculs sont faux.
    Et ne faites surtout pas des règles de trois. La puissance dissipée dans une résistance n'est pas proportionnelle à la tension mais au carré de la tension.
    Votre branchement est le plus intéressant: batteries en série et radiateurs en parallèle.
    Calculez le courant qui circule sur chaque radiateur, puis la puissance dissipée par chaque radiateur;
    Pour deux radiateurs ce sera le double de la puissance.
    Mais ça ne chauffera des masses.
    Au revoir.

  4. #3
    LPFR

    Re : Électronique de base

    Re.
    Pour la question 3 on change de niveau et on monte de 3 ou 4 étages. On n'est plus dans la loi d'Ohm.
    Car il s'agit de lignes de transmission et de ce qui se passe quand un signal arrive à l'extrémité (une partie est réfléchie s'il n'y a pas d'adaptation).
    Désolé, mais si vous n'avez pas vu ça en cours, vous ne pouvez rien comprendre.
    A+

  5. #4
    K.Nala

    Re : Électronique de base

    Bonsoir et merci

    Donc l'ampérage n'est pas fixe en fait ... ça doit être de là que vient mon erreur en ayant utilisé P=UI puis en reportant le I trouvé dans la seconde équation avec le nouveau U

    Si je le fais par rapport au carré de la tension, est-ce juste alors de dire que la puissance dissipée par un radiateur est de 84W ?

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

    Re : Électronique de base

    Re.
    Non. C'est faux. Quelle est la résistance de chaque radiateur ?
    A+

  8. #6
    K.Nala

    Re : Électronique de base

    Bon ...

    P=UI
    U=RI

    P(ini) = 1000W
    U(ini) = 220V
    I(ini) = 4.54A
    => Jusque là, c'est correct non ?
    Donc R=220/4.54=48.5 ohms

    P=R*I^2
    R=P/I^2
    R=1000/4.54^2 =48.5 ohms => Même résultat, ça m'a l'air bon donc je dirais que la résistance équivaut à 48.5 ohms par radiateur ?

    Et puisque les résistances seront en parallèle, on peut utiliser les résistances équivalentes

    La formule dit P=U^2/R1 + U^2/R2

    Donc P = 576/48.5 + 576/48.5 = 2*11.87

    La puissance par radiateur n'est que de 12Watts ou je me suis à nouveau trompé ?

  9. Publicité
  10. #7
    LPFR

    Re : Électronique de base

    Re.
    Oui. Cette fois c'est bon.
    A+

  11. #8
    f6bes

    Re : Électronique de base

    Citation Envoyé par K.Nala Voir le message
    La puissance par radiateur n'est que de 12Watts ou je me suis à nouveau trompé ?
    Bonjour à toi,
    Je suis tatillon..il manque un MOT dans ta phrase: la puissance DISSIPEE par radiateur ( ce qui n'est PAS la puissance DU radiateur).
    Bonne journée

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