COURS DE SCIENCES PHYSIQUES Classe de BAC TECHNO

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1 NOM et Prénom de l élève : COURS DE SCIENCES PHYSIQUES Classe de BAC TECHNO ① LOI D OHM POUR UN GENERATEUR ELECTRIQUE ② POINT DE FONCTIONNEMENT POUR UN CIRCUIT OBJECTIFS DES ACTIVITÉS Connaitre la caractéristique d un générateur. Savoir appliquer la relation : Visualiser sur un graphique le point de fonctionnement Savoir appliquer la loi de Pouillet : 1

2 1- Caractéristique d un générateur 1-1 Définition Un générateur électrique (pile) est un convertisseur d énergie qui transforme l énergie chimique en énergie électrique a destination d un ou plusieurs récepteurs. 1-2 Caractéristique Intensité-Tension d une pile Avec une pile, on a mesuré dans un circuit les valeurs de I et U PN. On obtient le graphe ci-contre : Activité 1 V A R P 1 Que constatez-vous? Avec quel modèle mathématique peut-on associer cette courbe. 2 Calculer la pente de la droite. 2- Loi d Ohm pour une pile La tension (U) aux bornes d un générateur débitant un courant d intensité (I) est donnée par la relation suivante : Symbole U PN E r I Grandeur Tension Force électromotrice Résistance (fem) interne de la pile Intensité Unités internationales Volt (V) Volt (V) Ohms ( ) Ampère (A) 2

3 3- Mesure de la f.e.m. d une pile Il suffit de brancher directement un voltmètre aux bornes de la pile pour mesurer la force électromotrice d une pile (fem) 4- Intensité coupe circuit Si l on relie deux bornes de la pile avec un fil métallique, on la met en coupe circuit. L intensité du courant qui parcourt alors le circuit coupe. Elle porte le nom d intensité coupe circuit. (ICC). si UPN = 0 alors U E I ICC 5- Générateur de tension parfaite Un générateur de tension parfait ou idéal s il maintient entre ses bornes une tension constante, indépendamment de l intensité du courant qu il débite. Cette tension est égale à la force électromotrice E. Allure de la courbe d un générateur parfait : U N I P 6- Bilan énergétique et rendement d un générateur et PU PE PJ PU : Puissance utile PJ : puissance perdue par effet joule PE : puissance engendrée ou puissance chimique pile perte s Le rendement d une pile : 3

4 7- Application Exercice n 1 On dispose d une pile de f.e.m. et de résistance interne inconnue. Pour déterminer, on mesure : pour une intensité. 1 Calculer la valeur de la résistance interne. 2 Quelle est la valeur de la tension lorsque l intensité débitée vaut :. Exercice n 2 Soit une pile de f.e.m. et de résistance interne :. 1 Calculer les valeurs de la tension lorsque l intensité débitée vaut : et. 2 Calculer l intensité coupe circuit (I CC ) de cette pile. 3 Tracer la caractéristique de cette pile. (abscisse : 0,5 A 1 cm et ordonnée : 1 V 1 cm) 4

5 Activité ② 1- Visualisation graphique de deux caractéristiques (Pile et résistance) Soit le circuit ci-contre : Loi d ohm pour une résistance : Loi d ohm pour une pile : A Lorsque le circuit fonctionne : V Loi de Pouillet : Caractéristique d une résistance U (Volt) Caractéristique d une pile Point de fonctionnement du circuit I (Ampère) 2- Application Un circuit électrique constitué d une pile de f.e.m. E = 6 V et d une résistance de 40. L intensité mesurée dans le circuit est de 136 ma. Exprimer r en fonction de I, E et R. Puis calculer la résistance interne (r) de la pile. 5