NOM : groupe : 1. Détermine la résistance équivalente de chacun des circuits mixtes suivants a) 41 b) 16.6667 g) c) 12.6 16 d) e) 21 f) 38.794 g) 56.25 73.333 h) 2- Dans le circuit à droite, quelle est la différence de potentiel aux bornes du résistor 1? U 1 = 2 volts 3- Dans le circuit à droite, si le résistor R 3 est traversé par un courant de 1,5 ampère, quelle est la résistance de ce résistor? 1. 1. 1. 1. R eq = U s / I s = 12V /1. = 8 1. 1. 1. 1. R eq = 2 + 2 + 2 + R 3 8 = 2 + 2 + 2 + R 3 8-2 - 2-2 = R 3 R 3 = 2 R eq = 2

4- Dans le circuit à droite, les valeurs connues sont indiqués. a) quelle est la différence de potentiel? b) Quelle est la résistance du résistor R 1? a) Différentiel de potentiel = voltage U = R. I U = 4. = 20V U = 6. 1A = 6V U s = 20V + 6V = 26 V 26 V 6 6V 6V 6V Ampérage total = 5 A Ampérage du R 2 est : I 2 = U 2 /R 2 I 2 = 6V/2 I 2 = I s = + 1A + I R1 = + 1A + I R1 - - 1A = I R1 I R1 = 1A 5- Dans le circuit illustré à droite, quelle est l intensité du courant qui traverse le résistor R 1 et quelle est la tension aux bornes de R 5? 20V 1A b) la résistance R 1 R 1 = U 1 / I 1 R 1 = 6V / 1A R 1 = 6 Il faut commencer par trouver R eq R eq = 4 + 4 = 8 I s = U s / R éq = 18 V / 8 = 8 8 4 8 4 On calcule le voltage du R 2 avec U R2 = R 2. I U R2 = 4. 1.12 U R2 = 4.5 V 1.12 4.5V U R5 = I R5 R 5 9 V 1.12 4.5V 0.5625 A 0.5625 A 9 V U R5 = 0.562 x 4 = 2.25 V 9 V Du de la source, 1.12 va là et le reste 1.12 va à l autre branche 9V 5V = 4.5V I 3 = U R3 / R 3 I 3 = 4.5V / 8 I 3 = 0.5625 A donc l autre branche en bas = 0.562 9 V 1.12 I R1 = U R1 /R 1 I R1 = 9 V /8 U R6 = R 6. I U R6 = 4 U R6 = 9 V I R1 = 1.12 9 V 1.12 9 V

4 6- Dans le circuit à droite, quelle est la tension aux bornes de la source si 5,0 A traversent le résistor 3? U s = 33 V U s = R éq. I s U s = 6.6. U s = 33V 1.6 4 1.6 R éq en série = 6.6 7- Une batterie d'automobile possède une charge de 180 000 coulombs. Quelle intensité de courant peuvent fournir si elle se décharge complètement en faisant tourner pendant 4 heures un petit moteur électrique? q I t q = I. t I = q / t I = 180000 / 14400 secondes I = 12.5 A I = 12.5 A 8- Une pile de 1,5 V peut fournir un courant de 0,3 A pendant deux heures à un baladeur. Quelle est la charge de cette pile en coulombs? q I t q = I. t q = 0.3 A. 7200 s q = 2160 C q = 2160 coulombs 9- Un courant de 3,5 A passe dans un conducteur en 2 minutes. Quel est le nombre total de charges élémentaires qui ont traversé le conducteur? q I t 1 Coulomb = 6.25 x 10 18 c.é. q = 3.5 A. 120 s q = 420 C 420 C x 6.25 x 10 18 c.é. = 2.625 x 10 21 charges élémentaires

10- Quelle est la puissance dissipée par un résistor de 20 parcouru par un courant de 1,62 A? P R I 2 P = R I 2 P = 20. (1.62A) 2 = 82.488 P = 52.488 W 11- a) Quel est le courant sortant d'une centrale soumis à une tension de 750000 volts avec 500 MW? P U I I = P/U I = 500000000 W / 750000 V I = 666.66666 A I = 666.66666 A b) Quel est le courant sortant d une centrale soumis à une tension de 750 volts avec 500 MW? P U I I = P/U I = 500000000 W / 750 V I = 666666.6666 A I = 666666.66666 A 12- Quelle est la puissance dissipée par la centrale du numéro précédent? Pour A et B, les résistors sont de 10? P R I 2 P A = R I 2 P = 10. 666.666666 2 = 4444444.44 W P A = R I 2 P = 10. 666666.666 2 = 4444444444444.44 W (4.44 x 10 12 W) 13- Pour faire un gâteau, on utilise pendant 4 minutes un batteur électrique d une puissance de 25 W. Quelle quantité d énergie électrique a été dépensée pour la préparation de ce dessert en joules et en kwh? La cuisson de ce gâteau a pris 30 minutes en utilisant un élément de 2500 W. Si l élément électrique ne fonctionnait que la moitié du temps, calculer l énergie pour faire cuire le gâteau en joule et en kwh? E P t E = p t E = 25 W 240 s E = 6000 J 6000 J / 3600000 = 0.0016 kwh E = p t E = 2500 W 900 s (car ½ de 30 min) E = 2250000 J 2250000 J / 3600000 = 0.625 kwh

14- Voici les indications que l'on retrouve sur la plaque signalétique d'un magnétoscope. a) Sous quelle tensioncet appareil fonctionne-t-il? b) Quelle est l'intensité du courant qui traverse ses circuits? c) Combien d'énergie consommerait cet appareil lors du visionnement d'un film d'une durée de 90 minutes? E P t P U I a) tension = 120V b) I = P / U = 26W / 120V = 0.2166A c) E = P t = 26W 5400s = 140400 J ou 0.039 kwh 15- Josée possède une piscine hors-terre. Durant l été le moteur du filtreur fonctionne 24h sur 24. a) avec la fiche signalétique, calcule l énergie qu il consomme pendant les 130 jours de fonctionnement. b) à 0.05 $ le kwh, combien Josée économiserait-elle si elle éteignait le moteur durant la nuit, l équivalent de 10 h par jour durant tout l été? a) E = 3182.4 kwh ( 1 kw.h = 3 600 000 J) b) E = 1856.4 kwh économie = 92.82 dollars 16- Sarah immerge un résistor en céramique dans 800 g d'eau et elle le soumet à tension de 20 V et à un courant de 4 ampère pendant15 minutes. a) Quelle quantité d énergie électrique le circuit a-t-il consommée? b) Si toute l énergie électrique est convertie en chaleur et absorbée par l eau, quelle variation de température subira cette masse d eau? a) E= U I t = 20V x 4A x 900s = 72000 J b) Q = E = m c T T = E / m c = 72000/(800x4.18) = 21.53 Celsius 17- Albert désire faire bouillir 1200 g d'eau prélevée d'un robinet d'où elle sort à une température moyenne de 12 C. Si la bouilloire fonctionne sous une tension de 120 V et possède une puissance de 1750 W, combien de temps devra-t-il faire chauffer l'eau si l'on considère que l'appareil n occasionne aucune perte d'énergie? Q = m c T Q = E = 441408 J = p t t = 441408 J / 1750W = 252.2 s Q = 1200 g 4,18 j/g O C 88 O C c T = 441408 J Temps = 252.2 s 18- Isabelle immerge un résistor dans un calorimètre contenant 400 g d'eau. Elle soumet ce résistor à une tension de 15 V pendant 20 min., Elle observe alors que l'eau passe de 20 C à 42 C. Quelle intensité de courant a circulé dans le résistor si l'on considère comme négligeables les pertes d'énergie du montage? I = 2.04 A 19- Robert veut vérifier quelle quantité d'énergie mécanique peut être transformée en chaleur par son batteur électrique. Il verse alors 500 g d'eau à 20 C dans le bol et ü fiait tourner l appareil pendant 10 min. à haute vitesse. Il constate que l eau a atteint 23 C. Si l appareil possède une puissance de 20 W, quelle quantité

d énergie électrique a été perdue de différentes façons au cours de l'opération? La capacité thermique de l eau est de 4,19 j/g. o C. E = 5715 J 20- Une vieille télévision noir et blanc fonctionne sur le 110 V. Si 90 % du courant de ce téléviseur est utilisé par l écran cathodique et qu il faut 2,5 X 10 19 charges élémentaires par seconde pour avoir une image, quelle est l ampérage total utilisé par le téléviseur et quelle est la puissance de ce téléviseur? I écran = 4A I total = 4.444 A P total = 488.889 W 21- En se frottant les souliers sur un tapis sec et ensuite en touchant un autre personne, la personne reçoit une décharge électrique. Quel est le voltage de ce mini-éclair en sachant que la décharge ne dure que 0.001 seconde et qu il se transfère 2 X 10 9 charges élémentaires. La puissance d éclairage de ce mini-éclair équivaut à environ une ampoule de 1 mw. U = 3125 V

22- Trouvez le courant dans chaque dessin. Au numéro 2 I 6 = 13 A 9 3 9 3 3 9 6A 1 10A 4A 12A 16 9 6 13 10 3 I 6 = 13 A 4 3 12 3 16 8 I 7 = I 8 + I 9 I 9 = 3I 8 I 7 + I 8 + I 9 = 4A 10.667A 5.3 8A 2A 6A 8 2 4 6 4 16 10.66 16 5.33 1R 6 = 2R 5 ici 1 (du R6) + 2 (du R5) = total de 3 Dans le R 6, il passera 1/3 de 16 A = 5.3 Dans le R 5, il passera 2/3 de 16 A = 10.667A On remplace le I 9 par 3I 8 I 7 = I 8 + 3I 8 I 7 = 4I 8 Dans la formule verte on remplace le I 7 et le I 9 par des I 8 I 7 + I 8 + I 9 = 4I 8 + I 8 + 3I 8 = 8I 8 I 8 = = 8 I 8 = 2A I 9 = 3I 8 = 6A I 7 = 4I 8 = 8A

23- Trouvez le courant et le voltage dans chaque dessin. 4V 6V 2V 6.7 6V I 2 = 3I 3 9 15 9 3 6.75 6 9 2 3 4 I 3 = 2.25 I 5 = 3 I 6 = 3 1R 3 = 3R 2 ici 1 (du R3) + 4 (du R2) = total de 4 Dans le R 3, il passera 1/4 de 9 A = Dans le R 2, il passera 3/4 de 9 A = 6.7 13 6 2 1 2 2 6 20 2 10 2 3 3 4 3 3 4 1 2

Trouvez la valeur des résistances équivalentes : 7.895 205.71 8.333 266.07 23.51 65