Aspects énergétiques des phénomènes électriques - Spécialité
Puissance électrique, générateurs de tension, convertisseurs et rendement
Exercice 1 : Puissance d'un chargeur de téléphone et durée de recharge
Chrys achète une tablette dont la batterie peut stocker une charge électrique de
\(q = 1\mbox{,}6 \times 10^{4}\:\text{C}\).
Il dispose de deux chargeurs qui, lorsque la batterie est en recharge, imposent à leurs bornes une tension
\(U = 12\:\text{V}\).
Le \(\text{Chargeur 1}\) fait circuler un courant d'intensité \(I_1 = 0\mbox{,}80\:\text{A}\).
Le \(\text{Chargeur 2}\) fait circuler un courant d'intensité \(I_2 = 1\mbox{,}3\:\text{A}\).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On suppose que toute l'énérgie fournie par le chargeur est stockée par la batterie, sans perte.
On donnera le résultat en \(s\) avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera le résultat en \(s\) avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.
En réalité, une partie de l'énergie reçue par la batterie est dissipée.
En effet, la batterie possède une résistance interne \(r\).
La puissance \(P_r\) reçue par cette résistance est dissipée par effet Joule.
On note cette puissance \(P_{r1}\) lorsqu'elle provient du \(\text{Chargeur 1}\) et \(P_{r2}\)
lorsqu'elle provient du \(\text{Chargeur 2}\).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs.
Exercice 2 : Calcul de rendement en fonction de l'énergie totale reçue par des panneaux solaires
Sachant que l'installation produit 122,4 kWh par jour calculer le rendement des panneaux solaires arrondi à 0,1% près.
Exercice 3 : Intensité et énergie de l'électrolyseur d'une piscine
Pour garder propre l’eau d’une piscine, on utilise un électrolyseur au sel consommant \(160\:\text{W}\).
Il est constitué de 2 électrodes entre lesquelles est établie une tension de \(14\mbox{,}0\:\text{V}\).
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
L’électrolyseur fonctionne pendant \(4\:700\) heures.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Exercice 4 : Problème centrale éléctrique et nombre d'habitants
L'usine marémotrice de la Rance a une puissance installée totale de \( 240 MW \).
En considérerant qu'une année équivaut à 365 jours, estimer la production annuelle d'énergie théorique maximale de cette installation.On donnera la réponse en \( GWh \), l'unité de référence dans l'industrie, avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera la réponse arrondie au millier d'habitants.
Exercice 5 : Résistance électrique, cable métallique, puissance et résistivité
Pour transporter le courant électrique produit par les centrales, on utilise des câbles métalliques cylindriques.
La résistance (en Ω) d'un câble de longueur \(L\) et de section \(S\) est : \(R = (ρ \times L) / S \)
où \(ρ\) est la résistivité du câble, caractéristique du métal utilisé pour sa conception.
On rappelle que l’aire \(S\) d’un disque de diamètre \(d\) est : \(S = (π \times d^{2}) / 4\)
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.