Exercices :Transfert d’énergie dans un circuit électrique

Transfert d’énergie dans un circuit électrique

Exercice 1 : Application

Un récepteur électrique est alimenté sous une tension U_AB=12V et traversé par un courant d’intensité I=200mA .

1)Quelle est la puissance électrique reçue par ce récepteur ?

2)Quelle est l’énergie électrique convertie par le récepteur pendant 20 min de fonctionnement.

Exercice 2 : Application

Un moteur électrique alimente soustension continue U_AB=45V est traversé par un courant électrique I=2A.sa résistance interne r=40 Ω.

1)Calculer la puissance électrique Pe reçue par le moteur.

2)Calculer la puissance Pj dissipée par effet Joule (moteur).

3)En déduire la puissance mécanique Pm disponible. Calculer le rendement.

Exercice 3 :

Un dipôle électrique D supporte un courant maximal d’intensité Imax =50mA

Si le courant est supérieur à Imax le dipôle s’échauffe et se détériore.

Pour protéger le dipôle on utiliseun conducteur ohmique de résistance Rp monté

en série qui joue le rôle de fusible                      

On donne U_AN=6V ;U_BN=4V

1) Recopier le schéma et représenterla tension UAB aux bornes du conducteur ohmique.

2) Calculer la valeur la Rp dans le cas où I =Imax.

 3)  a.      CalculerPj la puissance dissipée par effet joule dans le conducteur ohmique.

      c.      Que représente la différence Pg -Pj

      d.     La résistance Rp du conducteur ohmique à l’avantage de protéger le dipôle D. Quel est son inconvénient ?

Exercice 4 :

Un générateur de force électromotrice E et de résistance interne r , alimente le circuit électrique représenté sur la figure ci-dessous :

La puissance Pj dissipée par effet Joule dans le circuit électrique est 13 ,5 W.                    

1) Déterminer la résistance interne r.

2) Calculer les puissances Pe1 ; Pe2 et Pe3 reçues respectivement par le moteur M1, le moteur M2 et le conducteur ohmique.

3) a- Quelleest la puissance électrique fournie par le générateur  au reste du circuit        

    b- En déduirele tension aux bornes du générateur .

4) Déterminer à nouveau la tension aux bornes du générateur en utilisant la loi d’additivitédes tensions.

5) Calculer la force électromotrice E du générateur. Peut-on considérer ce générateur comme idéal detension ? justifier.

On donne : I=0.57A ; E2=4 .5V ;E1=6V ; R=17Ω ; r2=2.5 Ω ;r1=4 Ω .

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