RAPPELS. Préfixe Symbole Rapport à l'unité Préfixe Symbole Rapport à l'unité 2. REGLE D'ECRITURE DES SYMBOLES ET UNITES

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1 Nom : RAPPELS Prénom : Fiche : COURS 1Elec Date : A classer : B - S0 1 er ELEEC B Gr : Objectif terminal : Réviser la loi d'ohm, les associations de résistances, loi d'ohm généralisée, énergie et puissance électrique, électromoteurs. Domaine : S0.1, Loi d'ohm, loi d'ohm généralisée, association de résistances, loi des nœuds et des mailles, et puissance. 1. ECRITURE DES NOMBRES Multiples Sous multiples Préfixe Symbole Rapport à l'unité Préfixe Symbole Rapport à l'unité REGLE D'ECRITURE DES SYMBOLES ET UNITES Grandeur physique Symbole Unité Symbole unité Intensité Tension Quantité d'électricité Puissance électrique Travail Force Résistance électrique 1

2 3. GROUPEMENT DE RESISTANCES - Formule de la loi d'ohm :.. a. En Série I R1 R2 R1 = 6 Ω R2 = 4 Ω U = 20 V U1 U2 U - Calculer U1 et U2 : - Vérifier vos résultats pour U : b. En dérivation Ex. 1 : I1 I2 R1 R2 I R1 = 14 Ω R2 = 7 Ω R3 = 6 Ω I = 16 A I3 R3 U - Calculer U, I1, I2 et I3 : 2

3 - Vérifier vos résultats pour I : Ex. 2 : I I1 R1 R1 = 3 Ω R2 = 7 Ω I = 5 A I2 R2 - Calculer Re (faire les 2 méthodes), I1 et I2 : - Vérifier vos résultats pour I : c. Divers groupements Ex. 1 : R3 R1 R2 R4 R1 = R4 = 100 Ω R2 = R3 = 47 Ω - Calculer Re : 3

4 Ex. 2 : R1 R2 R4 R6 R5 R3 R7 R8 R9 R1 = 20 Ω R2 = 7,5 Ω R3 = 15 Ω R4 = 15 Ω R5 = 30 Ω R6 = 5 Ω R7 = 30 Ω R8 = 15 Ω R9 = 10 Ω - Calculer la résistance équivalente : 4

5 4. LOI DES NOEUDS Ex. 1 : I6 I5 I1 I1 = -3 A I2 = 8 A I3 = 4 A I4 = -5 A I6 = 7 A I4 I2 I3 - Calculer I5 : Ex. 2 : I1 I2 I6 I3 A B I4 = 7 A I5 = 2 A I4 I6 = 3 A I5 I7 I7 = 5 A - Calculer I1, I2 et I3 : 5

6 5. LOI DES MAILLES Ex. 1 : U1 U2 U = 20 V U2 = 5 V U - Calculer U1 : Ex. 2 : U2 U5 U3 U1 U4 U6 U1 = 20 V U2 = 5 V U4 = -8 V - Calculer U3, U5 et U6 : 6

7 6. EXERCICES Ex. 1 : U1 U2 I R1 R2 R3 I1 R4 I2 R5 U R1 = 4 Ω R2 = 2 Ω R3 = 4 Ω R4 = 4 Ω R5 = 4 Ω U = 18 V a. Calculer la résistance équivalente : b. Calculer le courant dans la résistance R1 : c. Calculer les tensions U1 et U2 : d. Calculer les courants I2 et I1 : 7

8 Ex. 2 : B U1 C k Rp U2 R A U1 = 220 V R = 150 Ω Le potentiomètre Rp de 220 Ω est réglé à mi-course. a. Calculer la tension U2 quand l'interrupteur k est ouvert : b. Calculer la résistance équivalente vue entre A et B lorsque k est fermé : c. Calculer dans ce cas, la valeur de la tension U2 : 8

9 EX. 3 : R1 R2 R1 = 3,3 KΩ R2 = 4,7 KΩ A B C va = 6 V 8 V a. Calculer la tension entre A et B : b. Calculer le potentiel de B : c. Calculer le potentiel de C : EX. 4 : + 12 V A R1 = 1,2 KΩ B R2 = 1,8 KΩ - 12 V C a. Calculer la tension entre A et C : b. Calculer la tension entre A et B : c. Calculer la tension entre C et B d. Calculer le potentiel de B : 9

10 7. INFLUENCE DE LA TEMPERATURE SUR UNE RESISTANCE Ex. 1 : - Relation :.. Les bobines, en fil de cuivre (a 0 = C -1 ), d'inducteur d'un moteur, ont une résistance de 50 Ω à 0 C. En fonctionnement la résistance est de 62 Ω. Quelle est alors la température de l'inducteur? Ex 2 : On alimente un élément résistant de four à céramique sous une tension de 250 V, la résistance mesurée à 25 C est de 200 Ω, a 0 = C -1. a. Calculer l'intensité traversant la résistance à 25 C : b. Calculer la valeur de la résistance à 0 C : c. Calculer la valeur de la résistance à 400 C : d. Calculer l'énergie consommée en 10h30 à 400 C : 10

11 8. LES ELECTROMOTEURS - Loi d'ohm pour un générateur :.. - Modèle équivalent de Thévenin : - Loi d'ohm pour un récepteur :.. - Modèle équivalent de Thévenin : Ex. 1 : I R1 R1 = 3 Ω R2 = 2 Ω R3 = 5 Ω ( E, r ) U R3 E = 12 V r = 0,5 Ω R2 11

12 a. Faire le schéma équivalent de Thévenin : b. Calculer I et U : c. Calculer UR1 et UR2 : Ex. 2 : Une batterie d'accumulateurs est constitué de 12 éléments identiques répartis en deux branches montées en parallèle selon le schéma suivant : A vide, la tension aux bornes de la batterie est de 7,8 V. Quand la batterie débite une intensité de 1,5 A dans une charge, on relève une tension de 7,5 V à ses bornes. 12

13 a. Calculer la puissance absorbée par la charge : b. Calculer la résistance interne de la batterie : c. Calculer la résistance interne d'une des 2 branches de la batterie : d. Calculer la quantité d'électricité fournie par la batterie pour 8 heures d'utilisation : Ex. 3 : Une batterie d'accumulateur de 45 Ah est constituée de 6 éléments chargés. Chaque élement possède une F.e.m. de 2 V et une résistance interne de 0,01 Ω. La batterie alimente deux récepteurs de 2,6 Ω chacun, branchés en parallèle sur la batterie. a. Faire le schéma de l'installation : b. Calculer la F.e.m. de la batterie : 13

14 c. Calculer la résistance interne de la batterie : d. Calculer l'intensité débité par la batterie quand les charges sont branchées : e. Calculer U : f. Calculer le temps de décharge complète de la batterie : Ex. 4 : Un générateur de F.e.m. 11 V et de résistance interne 0,5 Ω alimente deux récepteur en série : - Le premier de F.c.e.m. 3 V et de résistance interne 1,5 Ω - Le second de F.c.e.m. 2V et de résistance interne 2,5 Ω a. Faire un schéma : b. Calculer l'intensité sortant du générateur : 14

15 c. Calculer la tension aux bornes de chaque récepteur et la tension aux bornes du générateur : d. Calculer la puissance électrique totale mise en jeu dans le circuit : e. Calculer la puissance électrique perdue par effet joule dans le circuit : f. Calculer la puissance électrique utile totale des deux récepteurs : 9. RESISTIVITE DENSITE - Formule de la résistance d'un conducteur en fonction de la résistivité : - Formule de la densité de courant : Exercice : On désire alimenté un petit abri de jardin pour avoir de la lumière (récepteur purement résistif), par l'intermediaire d'un transformateur monophasé. La distance entre le transformateur et le récepteur est de 200 m et est alimenté par l'intermédiaire d'un câble en cuivre dont la résistivité est de 17,2 mωmm²/m, et la ligne fait 1,45 Ω. Le secondaire du transformateur débite un courant de 4 A sous une tension de 48 V. T U Ur 200 m 15

16 a. Déterminer la section du conducteur de ligne : b. Proposer une section normalisée la plus adaptée : c. Calculer la chute de tension U en ligne : d. Calculer la tension aux bornes de la charge,ur : e. Calculer les pertes par effet joule provoquées par la résistance de la ligne : f. Calculer le rendement de la ligne : g. Déterminer la valeur du courant maximale admissible dans la ligne sachant que la densité du courant admissible pour un conducteur en cuivre est de 3,5 A/mm² : 16