exercices sur « comportement global d'un circuit electrique - Cours

Exercices sur « Comportement global d'un circuit électrique » LIVRES : 10, 12, 13, 18, 21, 23 P 197 À 199 Exercice 1 : Sur le schéma ci-contre, le générateur a une f.é.m.
E = 6,00 V et une résistance interne nulle. On
place un conducteur ohmique de protection tel
que RP = 220 (. La diode électroluminescente
(DEL), rouge, fonctionne normalement sous une
tension de 1,90 V quand elle est parcourue par
un courant d'intensité égale à 10,0 mA. 1) Calculer la tension qu'il faut appliquer entre les points A et B pour
obtenir une tension de 1,90 V aux bornes de la DEL.
2) Quelle doit être la valeur de la résistance équivalente Réq du circuit
pour respecter les caractéristiques de la DEL ?
3) On dispose d'un conducteur ohmique de résistance R1 = 390(. Quelle doit
être la valeur de R2 pour obtenir la résistance équivalente Réq calculée à
la question 2 ?
4) On dispose pour R2 des valeurs suivantes, en ohm, de la série E l2 : 100
; 120 ; 150 ; 180 ; 220 ; 270 ; 330 ; 390 ; 470 ; 560 ; 680 ; 820. Laquelle
prendre ? justifier.
Exercice 2 : Le diviseur de tension
Dans le circuit schématisé ci-dessous, l'intensité du courant traversant le
voltmètre est considérée comme négligeable devant celle du courant
traversant le générateur. 1) Comparer I à IR2.
2) Indiquer sur le schéma les tensions aux bornes de R1 et R2.
3) Ecrire la relation permettant d'exprimer l'intensité I du courant en
fonction de E, R1 et R2.
4) a. Écrire la loi d'Ohm pour R2.
b. Trouver l'expression de UR2 en fonction de E, R1 et R2 et Calculer la
valeur de UR2.
5) On remplace R2 par un conducteur ohmique de résistance 2 k(, puis 3 k(,
puis 9 k(. Calculer pour chaque valeur de R'2 la nouvelle valeur de la
tension aux bornes de R'2.
6) Justifier l'appellation diviseur de tension pour ce montage.
Exercice 3 : Se méfier des associations en dérivation ! On utilise un générateur idéal de tension de f.é.m. E = 6,0 V pour une
intensité maximale du courant de 1,0 A. Au-delà de cette limite, la tension
entre les bornes du générateur chute brutalement à 0 V.
On branche aux bornes de celle-ci une résistance chauffante de 6,0 W pour
élever la température d'un petit récipient. Tout fonctionne correctement.
On décide alors d'ajouter en dérivation une deuxième résistance chauffante
identique à la première en espérant réaliser la même opération plus vite. Expliquer pourquoi l'objectif espéré n'est pas atteint.
On branche une ampoule électrique sur laquelle on peut lire 12 V - 0,3 A
aux bornes d'un générateur de tension continue qui possède deux positions 6
V et 12 V. L'intensité maximale du courant qui peut traverser le générateur
est 500 mA.
1) Calculer la puissance nominale de l'ampoule électrique.
2) Quelle est la puissance maximale que peut transférer le générateur sur
la position 6 V ? Dans ce cas l'ampoule électrique brille-t-elle
normalement ?
3) Même question sur la position 12 V.
4) Dans le dernier cas, quelle sera alors l'intensité du courant électrique
traversant le générateur ?
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UDEL B A Données : E = 6,0 V;
R1 = R2 = 1,0 k(. U
I1 I - + E Rp R2 R1 IR2 I - + E R1 V R2 IV