L alimentation continue de nos appareils électriques

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1 Mise en situation 2 : «Réduction des factures» Fiche 3 L alimentation continue de nos appareils électriques Sur un site internet, on trouve les renseignements cidessous concernant un chargeur d ordinateur portable : Que signifie les indications «Entrée AC : V 50-60Hz 2 A» et «Sortie DC : 19.0 V 9.47 A»? Le multimètre Quelles fonctions possède un multimètre?... Mesure d'une tension électrique Comment branche-t-on le multimètre dans un circuit électrique lorsqu on l utilise en tant que voltmètre? Quel est alors son symbole? Quelles sont alors les bornes à utiliser Mesure d une intensité électrique Comment branche-t-on le multimètre dans un circuit électrique lorsqu on l utilise en tant qu'ampèremètre? Quel est alors son symbole? Quelles sont alors les bornes à utiliser

2 Le circuit série Etude de la tension électrique Circuit électrique, constitué : - d une alimentation stabilisée - d une lampe L 1 (6V ; 100 ma) - d une lampe L 2 (6V ; 0,3 A) Etude de l intensité du courant - un voltmètre permettant de mesurer U PN - un voltmètre permettant de mesurer U AB - un voltmètre permettant de mesurer U BC U PN, U NP - le sens conventionnel du courant électrique l intensité du courant en P l intensité du courant en B l intensité du courant en N U PN = ; U NP =.. U PN, U AB, et U BC Réaliser le circuit; régler le générateur afin que les lampes brillent «normalement». U PN = U AB =.. U BC = A l'aide d'un multimètre, convenablement placé, mesurer l'intensité du courant aux points P, B et N. I p =.. I N =.. I B =.. Enoncer «la loi d égalité des intensités» Enoncer «la loi d additivité des tensions»

3 Le circuit en dérivation Etude de la tension électrique Circuit électrique, constitué : - d une alimentation stabilisée - d une lampe L 1 (6V ; 100 ma) - d une lampe L 2 (6V ; 0,3 A) Etude de l intensité du courant - un voltmètre permettant de mesurer U PN - un voltmètre permettant de mesurer U AB - un voltmètre permettant de mesurer U CD U PN, U AB, et U CD U PN = U AB =.. U CD = l intensité I l intensité I 1 l intensité I 2 Réaliser le circuit; Mesurer ces trois intensités. I =.. Que peut-on déduire I 1 =.. I 2 =.. Enoncer «la loi des nœuds» La puissance électrique La puissance électrique P (W) d un dipôle parcouru par un courant I (A), aux bornes duquel existe une tension U(V) est : P = U I

4 Etude du circuit série Reprendre les résultats obtenus lors de l étude du circuit série. Calculer la puissance électrique fournie par le générateur au circuit P g = Calculer les puissances électriques consommées par chacune des lampes. P L1 =.. Conclusion : Puissance fournie par un générateur Que peut-on conclure des 2 études précédentes..... P L2 =.. Faire la somme : P L1 + P L2 =. Applications EX1) Dans le montage ci-dessous, on a : i 2 = 3A ; i 3 = 2 A; i 5 = 1A. - Calculer i 1, i 4 et i 6. Etude du circuit en dérivation Reprendre les résultats obtenus lors de l étude du circuit dérivation. Calculer la puissance électrique fournie par le générateur au circuit P g = Calculer les puissances électriques consommées par chacune des lampes. P L1 =.. P L2 =.. EX2) Soit le circuit ci-dessous : U PN = 16V ; U PA = 10V ; U AB = 2V i 1 = 600 ma ; i 4 = 200 ma ; i 5 = 100 ma Faire la somme : P L1 + P L2 =. a. Calculer i 2 et i 3 b. Déterminer U AF, U BE et U DC.

5 EX3) Dans le circuit ci-dessous, on a U PN = 60 V I 1 = 4 A, I 2 = 5A et I 3 = 2A. EX5) Un institut comprend les appareils électriques suivants : - 6 tubes d éclairages de 220 W chacun, - 12 rampes de 100 W chacune, - 2 rampes solaires de W chacune. Le disjoncteur alimenté en 230 V est réglé sur 35 A. a. Donner le nom des unités de mesure dont les abréviations sont W, V, A ainsi que les grandeurs correspondantes. a. Que peut-on dire des tensions U PN, U AB, U CD et U EF? b. Déterminer la puissance absorbée par chaque récepteur c. Déterminer la puissance fournie par le générateur d. Déterminer, de 2 façons, l intensité du courant sortant du générateur EX4) Le disjoncteur d un salon de coiffure alimenté en 230 V est réglé sur 35 A. Le salon comprend 6 tubes d éclairages de 200 W, 10 lampes de 100 W et 6 sèche-cheveux de W. Les appareils fonctionnent en moyenne 4 heures par jour. b. Calculer : - la puissance maximale disponible au disjoncteur. - la puissance totale demandée par tous les appareils s ils fonctionnaient en même temps. c. Est-il possible d utiliser simultanément tous les appareils? Pourquoi? d. Les deux rampes solaires fonctionnent en moyenne 20 jours par mois à raison de 2h30min par jour. Calculer la dépense mensuelle pour les deux rampes si le kwh est facturé 0,13 a. Quelle est la puissance maximale dont dispose le salon? b. Quelle est la puissance totale de l installation électrique quand tous les appareils fonctionnent? c. Pouvez-vous faire fonctionner tous les appareils en même temps? (justifier votre réponse) d. Quelle est la dépense journalière en électricité quand seulement 3 sèche-cheveux sont utilisés? Le kwh est facturé 0,13.