dipole actif - Physique appliquee en STI

TD dipole actif
I. Exercice 1 :
La tension mesurée aux bornes d'un générateur à vide est E0 = 36 V.
Lorsqu'il débite dans une charge un courant d'intensité I = 5 A, la tension
baisse et devient U = 35 V 1) Donner la relation liant U, E0, I et la résistance interne Ri. 2) Calculer la résistance interne Ri du générateur. 3) Dessiner son modèle de thévenin.
On branche aux bornes du générateur une résistance R. Elle est traversée
par un courant I = 10 A. 1) Donner le schéma de montage. 4) Calculer la tension U aux bornes de R. 5) En déduire la valeur de R. II. Exercice 2 :
La tension aux bornes d'un moteur est égale à U1 = 152 V quand il est
parcouru par un courant I1 = 10 A. quand la tension vaut U2 = 148 V, le
courant est égal à I2 = 15 A. 1) Calculer la tension à vide E0 et la résistance interne Ri. 2) Dessiner le modèle de thévenin. 3) Calculer l'intensité I quand la tension vaut U = 100 V. 4) Calculer la valeur du courant de court-circuit Icc. III. Exercice 3:
Soit le dipôle actif linéaire nommé G ayant pour tension à vide E0 = 10 V.
On réalise le montage suivant : On mesure
U = 7 V
I = 2 A 1) Calculer la résistance interne Ri du DAL. 2) Tracer la caractéristique U = f(I). 3) Déterminer la valeur du courant de court-circuit Icc par 2 méthodes
différentes. 4) On alimente ensuite une ampoule, le courant I vaut alors I = 750 mA,
déterminer la tension U de 2 façons différentes.
IV. Exercice 4 :
Le tableau ci-dessous donne les résultats du relevé de la caractéristique
d'une génératrice à courant continu.
|I (A) |0 |0,1 |0,2 |0,3 |0,4 |0,5 |0,6 |0,7 |
|U ( V )|20 |19,8 |19,5 |19,3 |19 |18,8 |18,5 |18,3 |
1) Donner le montage permettant de relever ces points. 2) Tracer la caractéristique U = f( I ). 3) Quel type de dipôle est cette génératrice ? 4) En déduire les éléments du modèle de thévenin. 5) La génératrice débite dans une résistance R = 200 ohms.. Faire un
schéma du montage. 6) En déduire le point de fonctionnement suivant les 2 méthodes connues. V. Exercice 5 :
Soit le montage suivant :
On donne E = 10 V
R1 = R2 = 500 ohms 1) Calculer les éléments E0 et R0 du modèle équivalent de thévenin (MET) 2) On place une résistance R = 1 k( aux bornes de ce DAL. Donner la
valeur de la tension U et du courant I que l'on aura. VI. Exercice 6 :
Soit le dipôle générateur ci-dessous.
I A
E U B
Données : R1= 1k( R2=220( R3=470( E=24V
Calculer les éléments du M.E.T.( que l'on appellera Ro et Eo) du dipôle vu
de A et B (redessiner le dipôle avec la source de tension passivée pour le
calcul de Ro). VII. Exercice 7 :
on donne les valeurs suivantes :
R1= 400 ? ; R2= 100 ? ;
E1= 5 V ; E2= 4 V
De plus on a tracé la caractéristique du dipôle et on a obtenu la courbe ci-
après :
1) à partir de la caractéristique, déterminer le modèle équivalent de
thévenin (MET) du dipôle.
2) A partir du schéma du dipôle, déterminer par le calcul ce MET. Trouvez
vous la même chose ?
3) On place aux bornes de ce dipôle une résistance de 500 ?. Tracer la
caractéristique de cette résistance sur la courbe donnée plus haut.
4) En déduire par 2 méthode le point de fonctionnement de cette
association. VIII. Exercice 8 :
On donne :
I0 = 0,4 A
R1 = 10 ( ; R2 = 5 (
Donner le MET puis le MEN de ce montage.
IX. Exercice 9 :
Pour relever la caractéristique du dipôle actif fonctionnant en générateur,
nous réalisons le montage figure 1 . I(ma) |0 |20 |40 |60 |80 |100 |120 |140 |160 | |U(V) |4.5 |4.47 |4.44
|4.41 |4.38 |4.35 |4.32 |4.29 |4.26 | |Tracer la courbe U=f(I). 1) Déterminer les éléments U0 et R0 du modèle équivalent de Thévenin du
générateur. 2) Calculer l'intensité I0 du courant « théorique » de court-circuit ;en
déduire le modèle équivalent de Norton.
Fonctionnement en récepteur du dipôle actif(figure 2). 5) Quelle condition doit satisfaire la tension E afin de recharger la
batterie d'accumulateurs ? 6) Calculer la valeur de la résistance Rc afin de recharger la batterie
avec un courant d'intensité Ic=150ma.lorsque E=9V -----------------------
I U
[pic] I
Ic
Rc G U
G
R
E
Figure 1
Figure 2
[pic] [pic] R3 [pic] R2
R1