Exercice : (8pts)

tension électrique : différence de potentiels électriques On donne pour le montage suivant :
. Générateur : f.e.m. : UPN = 6,0 V
. Résistances : R = 8,0 ( ; R' = 3,0 ( ; R'' = 6,0 ( [pic]1. Donner la définition d'une tension électrique. Comment représente-
t-on une tension dans un circuit ? Représenter les tensions UPN et UKN UKP
et UPK dans le circuit ci dessous.
2. Le potentiel VP = 6V , que vaut le potentiel électrique VN ?
3. VK = 2V que valent les tensions UKN UKP et UPK.
4. Dessiner les voltmètres permettant de mesurer les tensions UPN UNK et
UPN 1. La tension électrique UPN est égale à la différence de potentiel
électrique entre la borne P et la borne N. les potentiels électriques en P
et N sont notés respectivement VP et VN.
La tension et les potentiels électriques exprimés en volt.
UPN = VP-VN
La tension UPN est représentée par une flèche qui pointe vers la première
lettre (P) et qui part de la seconde (N) Correction : 1. UPN = E - rI = RtI soit I = E/r+Rt or Rt = R + R'R''/R'+R''
Soit I = E /(r +R + (R'R''/R'+R'')) A.N. : I = 0,50A
D'où UPN = Rt.E/(r+Rt) A.N. : 5,0 V
2. Pg = E.I A.N. : Pg = 3,0 W
3. P = RI² A.N. P = 2,0 W
P' = R'.I'² or I' = UPK/R' et UPK = UPN - UKN soit I' = 1/3A
P' = 0,33 W
P'' = R''.I''² or I'' = UPK/R'' et UPK = UPN - UKN soit I''
= 1/6A P' = 0,17 W
4. P + P' + P'' ? Pg La différence entre Pg et P + P' + P'' est dû aux
pertes joule du générateur. Exercice 3 : (11pts)
2004/2005
Soit le circuit suivant : (Les valeurs des résistances sont données en
ohms.)
[pic] 1. Calculer la résistance équivalente à cette association de résistances.
(2pts)
2. Déterminer la valeur de l'intensité I délivrée par le générateur.
(1pt)
3. Déterminer les tensions aux bornes de la résistance R1 et R2. (1pt)
4. En déduire les intensités I1 , I2 , I3 et I4. Donner une autre méthode
pour déterminer I2 et I4. (3pts)
5. Quelle résistance dissipe le plus de puissance par effet joule ?(2pts) Correction : 1. R4-5 = R4.R5/(R4+R5) = 8( ; R3-4-5 = R3 + R4-5 = 30( ; R2-3-4-5 = 15
( ; R = 25 (
2. U = R.I soit I = U/R A.N. : I = 5/25 = 0,2A
3. U1 = R1I = 2,0V ; U2 = R2-3-4-5.I = 3,0V ; U3 = R3.I2 = R3(I-U2/R2)
= 2,2V ; U4 = U5 = 0,8V
4. I1 = U2/R2 = 0,1A ; I2 = U3/R3 = 0,1A (ou I2 = I - I1) ; I3 =
U4/R4 = 0,02A ; I4 = U5/R5 =
0,08A (ou I4 = I2 - I3)
5. Pj1 = R1.I² = 0,4W ; Pj2 = R2.I1² = 0,3W ; Pj3 = R3.I2² = 0,22W ;
Pj4 = R4.I3² = 0,016W ; Pj5 = R5.I4² = 0,064W ; C'est
la résistance R1 qui dissipe le plus de puissance par effet Joule.