Exercice n°4 :

On dispose du circuit électrique suivant :

On a : E = 12V, E’= 6V, r’= 4Ω, R₁ = 50 Ω

UPN = 12 V, UBN = 6.3 V et l’intensité du circuit est I1 = 87 mA

1. Calculer la tension U_PA, puis en déduire la tension U_AB. (1 point)

2. déterminer la puissance reçue par le moteur. (1 point)

3. déterminer la puissance utile, transformée sous forme mécanique par le moteur. (1 point)

4. Calculer l’énergie électrique reçue par l’ampoule en 2 heures de fonctionnement. Sous quelle forme est-elle dissipée ? (1 point)

Corrigé

1. Entre P et A il y a un conducteur ohmique, on peut donc appliquer la loi d’Ohm :

U_PA = R₁I = 50x0.087 = 4.4 V.

On peut en déduire U_AB : U_PN = U_PA + U_AB + U_BN

Donc U_AB = U_PN – U_PA – U_BN = 1.3 V

2. P_reçue = U_BN.I = 6.3x0.087 = 0.55 W

3. P_utile = E’I = 0.52 W

4. W_reçue = P_reçue. Dt = U_AB.I. Dt = 1.3x0.087x2x3600 = 8.1 10² J

Cette énergie est dissipée sous forme de rayonnement (lumière visible et non visible) et de chaleur (effet Joule).