Aspects énergétiques des phénomènes électriques - Spécialité
Puissance électrique, générateurs de tension, convertisseurs et rendement
Exercice 1 : Intensité, Puissance et Rendement d'un montage en parallèle
Pour tout l'exercice, on utilisera les valeurs exactes pour faire les calculs, qu'on arrondira au dernier moment.
Calculer l'intensité \( I_1 \).
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Soit \( G \), un générateur idéal de tension.
\( G \) a une force électromotrice de \( E = 21,0 V \).
Il est branché en parallèle avec deux lampes identiques fonctionnant
sous une tension \( U_L = 6,00 V \) et deux dipôles ohmiques de résistance \( R = 44,0 Ω \) chacun.
Calculer l'intensité \( I_1 \).
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
En déduire la valeur de l'intensité \( I_2 \).
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Calculer la puissance fournie par le générateur de tension.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Calculer la puissance reçue par une lampe.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Calculer la puissance reçue par un des dipôles ohmiques.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Le circuit étant destiné à faire fonctionner les lampes, calculer son rendement.
On donnera le résultat arrondi au pourcent près.
On donnera le résultat arrondi au pourcent près.
Exercice 2 : Problème consommation énergétique d'un écran
Un écran d'ordinateur consomme \(72\:\text{Wh}\) en \(127\:\text{min}\) de fonctionnement.
Quelle est la puissance consommée par cet appareil ?
On donnera la réponse en \(W\) avec 2 chiffres significatifs.
On donnera la réponse en \(W\) avec 2 chiffres significatifs.
Le constructeur indique une puissance de \(9\:\text{W}\) en veille.
Calculer l'énergie consommée par cet écran pendant 22h.
On donnera la réponse avec 2 chiffres significatifs, suivi de l'unité qui convient.
On donnera la réponse avec 2 chiffres significatifs, suivi de l'unité qui convient.
Exercice 3 : Problème disjoncteur
L'installation electrique d'une maison a une tension fixe de \( 220 V \), avec un disjoncteur
qui disjoncte à \( 75 A \).
Déterminer la puissance maximale consommée avant que les plombs ne sautent.
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Déterminer la puissance maximale consommée avant que les plombs ne sautent.
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Combien de micro-ondes réglés sur \( 500 W \) peut on utiliser simultanément ?
Exercice 4 : Loi d'Ohm - Calcul d'intensité
La tension aux bornes d'un conducteur ohmique de résistance 15001 Ω est de 8,5 V.
Calculer l'intensité du courant qui traverse ce conducteur ohmique.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Calculer l'intensité du courant qui traverse ce conducteur ohmique.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Exercice 5 : Calcul d'intensité, de puissance, de rendement
La caractéristique d’un moteur électrique est modélisée par une droite d’équation \(U = E’ + r’I\) où \(E'\) est nommée force contre-électromotrice (f.c.é.m.) et \(r’\) est une résistance interne.
Un moteur, pour lequel \( E’ = 10,5\:\text{V} \) et \( r’ = 3,50\:\text{Ω} \), est alimenté par un générateur de tension de
f.é.m. \( E = 21,5\:\text{V} \) et de résistance interne et \( r = 5,50\:\text{Ω} \).
Déterminer la valeur de l’intensité \(I\) du courant électrique qui parcourt le circuit.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Calculer le rendement du générateur.
On donnera le résultat arrondi au pourcent près.
On donnera le résultat arrondi au pourcent près.
Calculer la puissance \(P\) reçue par le moteur.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
En déduire le rendement du moteur.
On donnera le résultat arrondi au pourcent près.
On donnera le résultat arrondi au pourcent près.
Calculer le rendement global de ce dispositif.
On donnera le résultat arrondi au pourcent près.
On donnera le résultat arrondi au pourcent près.