Résistor - TuniSchool

Dipôle résistor
Rappel cours :
Conductibilité électrique
. Tout conducteur du courant électrique possède une résistance de
symbole général R.
. La résistance R d'un conducteur caractérise le freinage des porteurs
de charges assurant le passage du courant.
. La résistance R d'un conducteur se mesure directement à l'ohmmètre et
s'exprime en ohm (?) .elle dépend, à une température donnée, des
dimensions et de la nature de ce conducteur.
. La résistivité ? d'un conducteur homogène est la caractéristique
physique de ce corps dont la valeur numérique est égale dans le
système international à la résistance entre les faces opposées d'un
cube d'arête 1m.
. La résistivité varie dans le même sens que la température pour les
métaux et certains de leurs alliages et en sens inverse pour les
isolants et les semi-conducteurs.
. Un supraconducteur est un conducteur dont la résistivité est nulle.
Récepteurs passifs
. La caractéristique intensité tension d'un dipôle est le graphe de
l'ensemble des points de fonctionnement (I,U) de ce dipôle qui
réalisera une relation entre ces deux grandeurs
. Un conducteur ohmique ou résistor est un dipôle dont la
caractéristique est une droite passant par l'origine
. Loi d'Ohm relative à un dipôle résistor : énoncé « La tension UAB
aux bornes d'un conducteur ohmique est égale au produit de sa
résistance R par l'intensité IAB qui le traverse de A vers B.
. La valeur de la résistance d'un conducteur ohmique peut être
déterminée directement par lecture directe grâce aux codes des
couleurs voir tableau
| |Chiffres | |tolérance |
|Couleurs |significatifs|Multiplicateu| |
| | |r | |
|Argent | |0.01 |10% |
|Or(doré) | |0.1 |5% |
|Noir |0 |1 | |
|Brun (marron)|1 |10 | |
|Rouge |2 |102 |1% |
|Orange |3 |103 |2% |
|Jaune |4 |104 | |
|Vert |5 |105 | |
|Bleu |6 |106 | |
|Violet |7 | | |
|gris |8 | | |
|blanc |9 | | |
|Pas de 4ème | | |20% |
|anneau | | | | . Association de résistors :
. En série :
Réq= R1+R2+.....Rn . En parallèle :
[pic]=[pic]+[pic]+..............[pic]
. Loi de Joule : Dans un conducteur de résistance R parcouru
pendant ?t par un courant d'intensité I, l'énergie dégagée par
effet joule est proportionnelle au carré de l'intensité I et à
la durée du passage du courant Wth =RI2 ?t Exercices
Exercice n°1 :
Pour comparer les propriétés conductrices des alliages, on a mesuré la
résistance de quelques fils de longueurs et de section différentes et on a
rapporté les résultats dans le tableau suivant :
|Alliage |Diamètre (mm) |Longueur (m) |Résistance en (?) |
|Maillechort |0.5 |10 |15.2 |
|Constantan |0.5 |10 |24.9 |
|Ferronickel |0.7 |5 |10.7 |
|Nichrome |0.7 |10 |28.2 |
|Manganine. |0.5 |20 |42.8 | On rappelle que la résistance d'un conducteur homogène de longueur L et de
section S est proportionnelle à [pic]
1) Classer les fils selon les valeurs croissantes de leurs résistances.
2) Comparer la résistivité du Ferronickel à celle du Nichrome.
3) Comparer la résistivité du Constantan à celle du Manganine.
4) Le Ferronickel est-il plus ou moins bon conducteur que le Constantan ?
Justifier.
5) Classer tout ces métaux du meilleur au plus mauvais conducteur. Exercice n°2 :
On a relevé quelques points de fonctionnement d'une lampe à incandescence
à filament métallique, normalement utilisé sous une tension de 6V
U(V) |0.05 |0.1 |0.3 |0.4 |0.6 |0.8 |2 |3 |4 |5 |6 |7 | |I(mA) |25 |50 |100
|111 |129 |148 |240 |295 |345 |395 |435 |475 | |tracer la caractéristique
intensité tension de la lampe.
1) Déterminer, pour chaque point de fonctionnement la résistance R de la
lampe. Représenter graphiquement la relation R=f(U.I).Que peut -on
dire de la variation de la résistance R du filament avec la
température ?
2) Il est possible de linéariser la caractéristique entre les points de
fonctionnement (3V, 295mA) et (7V, 475mA) .déterminer la relation
affine qui décrit approximativement le fonctionnement de la lampe dans
ce domaine d'utilisation. Exercice n°4 :
On considère la caractéristique intensité tension d'un dipôle
1) a- Représenter un schéma du montage qui nous a permis de tracer cette
caractéristique
b- Préciser 'en justifiant la réponse, la nature du dipôle étudié,
déterminer sa résistance
2) Calculer la puissance dissipée par effet joule dans ce dipôle au point
de fonctionnement indiqué
Exercice n°5 :
La plaque d'un appareil électrique porte les indications
suivantes : ( 220V ; 5A ).
1/ Que signifient ces indications ?
2/ Un chauffe-eau électrique a une puissance de 2,2kW; il est utilisé sous
une tension de 220V.
a- Calculer l'intensité du courant qui traverse l'appareil en
fonctionnement.
b- En déduire la valeur de la résistance du résistor chauffant.
3/ Pour prendre un bain on laisse fonctionner l'appareil (chauffe-eau) une
heure trente minute.
Calculer en joule (J), puis en kilowattheures (KWh), l'énergie
électrique consommée.
Quel est le prix d'un bain sachant que le prix d'un KWh
est de 0.1 dinars.
Exercice 6
On réalise un circuit électrique simple avec une pile dont la tension entre
ses bornes est U =12V et un résistor de résistance R=100[pic]qui supporte
une intensité maximale de 100mA.
1)Ne risque-t-on pas d'endommager R? Justifier.
2)Quelle résistance minimale R' faut-il mettre en série avec R dans le
circuit pour pouvoir fermer sans dommage l'interrupteur.
3)On branche R et R'' en parallèle, R'' inconnue, et les deux en série
avec R' minimale aux bornes du générateur.
a- Déterminer la valeur de R'' pour que l'intensité du courant soit égale
à 0,06 A
b- Déterminer l'intensité du courant qui traverse R' endéduire celui qui
traverse R.
c- Représenter sur le même graphique l'allure de la caractéristique
intensité-tension du resistor R et celle de R'' puis celle de
l'association en parallèle de R et de R''.
d- Calculer la puissance dissipée dans chaque resistor.
Exercice 7 :
On donne les couleurs des différents anneaux de quelques
résistors et on applique aux bornes de chacun d'eux une tension électrique
U = 6 V. Compléter le tableau suivant : |1er anneau |1éème anneau |3ème anneau |4ème anneau |Intensité
|Puissance | |R1 = |Rouge |Orangé |marron |Doré | | | |R2 = |Marron |Jaune
|Noir |Argenté | | | |R3 = |bleu |Rouge |rouge |Doré | | | |Exercice 8
1- Représenter l'allure de la caractéristique intensité-tension d'un
dipôle :
a- dipôle symétrique passif.
b- dipôle asymétrique passif.
c- dipôle actif. 2- Comment varie la résistance d'un fil conducteur :
a- avec sa section.
b- avec sa longueur.
3- L'énergie consommée par un resistor de résistance R pendant 4 heures est
1,2 Kwh alors que la tension appliquée entre ses bornes est U = 40 V.
a- Déterminer l'intensité du courant qui traverse le resistor.
b- Calculer R.
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UAB= RIAB R1 R2 Rn Réq ........ R1 R2 Réq ... Réq U(V) I(mA) 1 100 A