CORRECTIONS EXERCICES :BILAN ENERGETIQUE DANS UN ...

CORRECTIONS EXERCICES :BILAN ENERGETIQUE DANS UN CIRCUIT
source :http://www.chimix.com/devoirs/p052.htm |EXERCICE 1 |
|générateur, rhéostat (pour faire varier l'intensité) et |
|ampèremètre en série |
|voltmètre en dérivation aux bornes du générateur |
|[pic] |
|caractéristique d'un générateur chimique : droite décroissante |
|fem : valeur de la tension pour I=0 soit 1,47 V |
|résistance : valeur absolue du coefficient directeur de la droite |
| |
|[pic] |
|u=E-rI soit U = 1,47 - 1,19 I |
|[pic] |
|énergie : |
|énergie perdue par effet joule : rI² t |
|mettre le temps en seconde : 600 s |
|1,17 *0,4² * 600= 112,3 J. |
|énergie fournie au circuit : UIt |
|avec U : tension aux bornes du générateur soit U= 1*0,4*600 = 240 |
|J. |
|énergie chimique générateur : EIt = 1,47*0,4*600 = 352,8 J. |
|bilan énergétique du générateur : |
|énergie chimique disponible = énergie électrique fournie + énergie|
|perdue par effet joule |
|EIt = UIt + rI²t |
|352,8 voisin de 240 + 112,3. | EXERCICE 2
tension aux bornes du moteur du treuil = tension aux bornes de la
batterie= E-rI
144 - 0,1*35 = 140,5 V.
énergie fournie au moteur UIt = 140,5*35*3 = 14752 J .
rendement batterie : U/E = 140,5 / 144 = 0,975.
énergie mécanique = opposé du travail du poids = mgh
630 * 9,8 * 1,7= 10 496 J.
rendement du moteur = énergie mécanique / énergie reçue : 10496 /14752 =
0,71.
fcem moteur = puissance mécanique / intensité
puissance mécanique = énergie (J) / temps (s) = 10496 / 3 = 3500 W
E' = 3500 / 35 = 100 V.
énergie dissipée par effet joule : ri²t = 0,4*35²*3 = 1470 J.
conservation de l'énergie :
énergie électrique reçue = énergie mécanique + perte joule + énergie perdue
dans les frottements mécaniques.
14752 = 10 946 + 1470 + Energie dues aux pertes mécaniques