bilan dans un circuit série

[invite862690c6]

Voila l'énoncé d'un exo que j'ai a faire, je l'ai commencer naturellement mais je bloque a la question 2/ c/...
MERCI DE VOTRE AIDE

un eleve branche en série un générateur PN ( fem E = 4.5 V et résistantce interne r), un électrolyseur AB et un conducteur ohmique BC. Il branche également les appareils lui permettant de mesurer l'intensité I et les tensions Upn et Uab. On mesure :
I = 0.20 A ; Upn = 4.1 V ; Uab = 2.6 V.

1/ Schématiser le circuit en représentant le snes de circulation du courant, les tensions et les multimètres ( avec leur bornes A, V ou COM).

2/ Determiner :
a/ la résistance interne r du générateur.
b/ la résistance R de BC ( le conducteur ohmique )
c/ les puissances électriques aux bornes des 3 dipôles.

3/ On remplace BC par une autre résistance R'. On mesure alors I = 0.30 A ; Uab = 3.2 V.
a/ En déduire la fem E' et la résistance r' de l'électrolyseur.
b/ Quelle doit etre la valeur de R' ?

4/ Calculer le rendement de l'électrolyseur avec R ou R' et commenter. On préfére pourtant travailler avec R'. Pourquoi ?
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[invite862690c6]

question 1 : j'ai réaliser le schéma comme on le demande.

question 2 :
a/ résistance interne r du générateur :
U = E - rI
4.1 = 4.5 - r * 0.20
d'ou r = 2 ohm

b/ résistance R de BC ( conducteur ohmique )
U = RI
1.5 = R * 0.20
d'ou R = 7.5 ohm

c/ puissances électriques :
générateur :
P = EI - RI²
P = 4.5 * 0.20 - 2*(0.20)²
P = 0.82 W

électrolyseur :
P = EI + RI²
P = 4.5 * 0.20 + R * (0.20)²
P = ???

conducteur ohmique :
P = RI²
P = 7.5 * (0.20)²
P = 0.30 W

C'est la que je ne suis pas sur de moi je ne sais pas trop dans ces trois opérateur si je prends les bonnes valeurs pour les R car dois-je prendre pr le géné R du géné, pour la résistnace sa propre R ?! et pour l'électrolyseur je prends quelle meseure...... ?????


MERCI DE VOTRE AIDE

[invite862690c6]

y a personne pour me donner un petit coups de main ?

[invite19415392]

En ce qui concerne les puissances, d'une manière générale la puissance consommée ou fournie par un dipole AB, c'est :
P = Uab * Iab

Si tu appliques ceci, tu retrouves par exemple que la puissance dissipée par une résistance c'est bien :
P = U.I = (R.I).I = R.I²

Si on regarde tes calculs :
* Puissance fournie par le générateur :
Upn.I = (E - rI).I = EI - rI²
Ok, tu avais bon ^^ (même si dans ta formule il y a un r majuscule, dans l'application numérique tu prends la valeur de r).

Puissance dissipée par la résistance :
pas de problème

Reste la puissance consommée par l'électrolyseur.
Tu as deux choix : soit tu appliques Pab=Uab.I, soit tu dis que la puissance fournie par le générateur est égale à la puissance consommée dans le circuit, c'est à dire à la somme de la puissance consommée par l'électrolyseur et de celle consommée par la résistance. De toute façon le résultat est le même (et tu peux le vérifier).

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite862690c6]

merci pr ton aide..
je vais continuer mon exo...

[invite862690c6]

question 2 :
c'est bon j'ai reussi a faire les petits a/ b/ et c/

question 3 :
I = (E-E')/(R+r+r')
0.30 = (4.5-E')/(R+2+r')
U=RI <-> 0.30 = R*0.30
d'ou R=3

0.30 = (4.5-E')/(5+r')
E' est la fem de l'électrolyseur et R' sa résistance.

Je suis bloquée... quelqu'un peut me filer un petit coup de main ?!!!

[invite1d403183]

Tu peux partir sur le différence de potentiel aux borne de l'électrolyseur...

cf cours : Uab = E' + r'*I

Tu as donc deux fonctionnement (deux couples (Uab;I)) qui respectent l'équation Uab = E' + r'*I ... Voir du coté d'un système à 2 équations et 2 inconnues...

[invite1d403183]

D'autre part, je ne suis pas sûr de ton calcul : " 0.3 = R * 0.3 d'où R = 3 ohms " ...

[invite862690c6]

ok bon ben je vois ça ce soir et je vous donne des nouvelles demain !!!

[invite862690c6]

ok merci mais je bloque ds le systeme a 2 equations a 2 inconnues...

Uab = E' + r'*I
{2.6 = E' +r' *0.20
{3.2 = E' + r'*0.30

pour un message qui été un peu plus haut exact je me suis trompée je voulais écrire :
question 3 :
I = (E-E')/(R+r+r')
0.30 = (4.5-E')/(R+2+r')
U=RI <-> 0.90 = R*0.30 ( Ubc = Upn-Uab = 4.1-3.2=0.90)
d'ou R=3

0.30 = (4.5-E')/(5+r')
E' est la fem de l'électrolyseur et R' sa résistance.

[invite862690c6]

Uab = E' + r'*I
{2.6 = E' +r' *0.20
{3.2 = E' + r'*0.30

d'apres 2/ E' = 3.2 -0.3r'"
en substituant 1/
3.2-0.3r' + 0.2r'=2.6
<-> -0.5=5.8
<-> r' = 11.6

on remplace r' par 11.6 ds 2.6=E'+r'-0.2
2.6 = E' +(11.6-0.2) = E' + 2.32
d'ou E' = 0.28

C'est ok ????

Grrrr quand je remplace les valeurs ca marche pas pour les 2 pour la 2eme il faut que E' = -0.28 ?! Grrrr

[rapporteur]

Bonjour
En ce qui concerne la résolution de to systeme, il suffit de retrancher tes 2 équations membre à membre. Tu trouves 0,1*r=3,2-2,6
Une fois que tu as trouvé r tu remplaces par sa valeur dans une des 2 équations et tu en déduis E
A bientot

[invite862690c6]

Ok ok merci bcp c'es ok j'ai trouver : r' = 6 et E' = 1.4 et sa marche !!!!

[invite862690c6]

pour la suite :
b) valeeur de R' je trouve 2.33 ohm.

pour la question 4 :
rendement de 66% avec R
rendement de 87 % avec R'.
commenter : on peut constater que le rendement est plus important avec la résistance R'.

Par contre ds l'énoncé ils disent : on préfér pourtant travailler avec R' pourquoi ?
ben c'es logique puisqu'elle permet une rendement plus important j ne vois dc pas la le " o préfére pourtant ???!!!!"


C4est ok ?????

[invite862690c6]

Personne pour m'aider... je suis sur la fin la c'est la dernier question après je peux boucler cet exo !!

[invite862690c6]

PERSONNE ne veut m'aider c'est dommage