08 - Courant continu

Question 1

On appelle générateur électrique un … capable de convertir en … une autre forme d’énergie :

• Chimique pour une …
• Rayonnante pour une … appelée aussi …
• Mécanique pour une … appelée aussi …

Answer 1

Dipôle / Energie électrique /Pile électrochimique / Cellule photovoltaïque ou photopile / Génératrice ou dynamo

Question 2

Sens conventionnel du courant : de la borne … vers la borne …

Answer 2

borne +

borne -

Question 3

Schéma d’une pile (E, r)

Answer 3

Question 4

Dans la réalité, le courant électrique est dû à un … qui vont de la borne … vers la borne …

Answer 4

Déplacement d’électrons

Borne (-) / borne (+)

Question 5

Dans le générateur, et non dans la réalité, on peut dire que les électrons vont de la borne … à la borne …

Answer 5

(+) / (-)

Question 6

Schéma du déplacement des électrons et sens du courant dans un générateur

Answer 6

Question 7

On appelle force électromotrice d’un générateur la grandeur … (en Volt) mesurée par le rapport de l’… qu’il fournit au circuit à la … qui l’a traversé

Answer 7

Grandeur E / Energie électrique totale / Quantité d’électricité

Question 8

Tension électrique aux bornes d’un générateur réel

Answer 8

• u_G = E - ri
• E est la force électromotrice du générateur (en V)
• r est la résistance interne (en Ω)

Question 9

La caractéristique (i, u) d’un générateur réel est une … représentée par une droite de coefficient directeur … et d’ordonnée à l’origine … Donner le graphe

Answer 9

Fonction affine / -r / E

Question 10

Générateur de tension continue réel (E, r) :

Courant de court-circuit I_CC

Answer 10

Il est tel que U_G= 0

cad I_CC=E / r

Question 11

Générateur de tension continue réel (E, r) :

On constate que la force électromotrice E d’un générateur n’est rien d’autre que la … aux bornes du générateur lorsqu’il ne débite …

Answer 11

• Différence de potentiel
• Aucun courant

Question 12

Générateur de tension continue idéale (E) :

Tension électrique aux bornes d’un générateur idéal

Answer 12

U_G = E

Question 13

Générateur de tension continue idéal (E) :

Graphe caractéristique d’un générateur idéal de tension

Answer 13

Question 14

Générateur de courant continu idéal :

Caractéristique d’un générateur idéal de courant

Answer 14

Question 15

Générateur de courant continu idéal :

C’est un dispositif pouvant produire un … quel que soit la … nécessaire au récepteur quand ce courant le traverse

i_G = …

Answer 15

Courant électrique constant / Tension / i_G = I

Question 16

Récepteur électrique : capable de convertir de l’… en une autre forme d’énergie :

• … pour une résistance
• … pour un moteur à courant continu
• … pour un électrolyseur
• … pour une lampe

Answer 16

Energie électrique / Calorifique / mécanique / Chimique / rayonnante

Question 17

Deux types de récepteurs :

• Récepteurs … autrement nommés … : ils convertissent toute l’… qu’ils reçoivent sous forme … et par …
• Récepteurs … : ils convertissent une partie de l’… qu’ils reçoivent sous une forme d’énergie utile autre que celle liée aux effets

Answer 17

• Récepteurs passifs / conducteurs ohmique / Energie / thermique / rayonnement
• Récepteurs actifs / énergie / thermiques

Question 18

Convention récepteur :

Le courant et la tension sont orientés en sens …

Answer 18

Opposé

Question 19

Loi d’Ohm :

Un conducteur ohmique R traversé par un courant I présente une … U à ses bornes, soit : …

Answer 19

Différence de potentiel

U = RI

Question 20

Loi d’Ohm :

La caractéristique (i, u) d’un conducteur ohmique est une … qui passe par l’… et de coefficient directeur …

Answer 20

Droite

Origine

R

Question 21

Loi d’Ohm :

Elle ne s’applique qu’aux … Elle ne concerne ni les … ni les …

Answer 21

Récepteurs passifs

Récepteurs actifs

Générateurs

Question 22

Récepteur linéaire (E’, r’) :

Tension aux bornes d’un récepteur linéaire

Answer 22

U_R = E’ + r’I

Où E’ est la force contre-electromotrice du récepteur

Question 23

Récepteur linéaire (E’, r’) :

Schéma pour un moteur en tant que récepteur linéaire

Answer 23

Question 24

Résistance d’un fil :

La résistance est la propriété d’un matériau à s’opposer au passage d’un …

La formule est :

Answer 24

Courant électrique

R = ρL / S

• ρ : résistivité (Ω.m)
• L : longueur (m)
• S : section (m^2)

Question 25

**_Résistance d'un fil :_** La résistance d'un fil est proportionnelle à sa ... et inversement proportionnelle à l'aire de sa ... Plus un fil est long, plus sa résistance est ... Plus un fil est épais, plus sa résistance est ...

Answer 25

Longueur / section Grande / petite

Question 26

**_Loi des noeuds :_** Formule puis appliquer sur le noeud A

Answer 26

* Σ I_entrant = Σ I_sortant * I₄ + I₂ = I₁ + I₃

Question 27

**_Loi d'additivité des tensions dans un circuit-série :_** La tension aux bornes d'un ensemble de dipôles en série est égale à la ... des tensions aux bornes de ... *Exemple : *Dans un circuit fermé, la ... des tensions des récepteurs est égale à la ... délivrée par le générateur

Answer 27

Somme / chacun d'eux Somme / tension

Question 28

**_Egalité des tensions dans un circuit-dérivation :_** Des dipôles branchés en dérivation sont soumis à la ...

Answer 28

Même tension

Question 29

**_Loi des mailles :_** Une maille est un parcours ... dans un circuit électrique La somme des tensions rencontrées quand on parcourt une maille est ...

Answer 29

Fermé Nulle

Question 30

**_Loi des mailles :_** Règle d'application : il faut imposer un ... en respectant les conventions ... ou ...

Answer 30

Sens arbitraire Récepteurs / générateurs

Question 31

**_Donner l'intensité du courant :_**

Answer 31

U_G - U_M - U_R = 0 soit E - rI - (E' + r'I) - RI = 0 I = E-E' / R+r+r'

Question 32

**_Loi de Pouillet :_** Permet de calculer l'... dans un circuit ... en maille simple composé de générateurs et de récepteurs. Formule

Answer 32

Intensité / série I = ( Σ E_i - Σ E'_i ) / ( ΣR_i + Σr_i )

Question 33

**_Loi de Pouillet :_** Donner l'intensité dans l'exemple suivant

Answer 33

I = E-E' / R+r+r'

Question 34

**_Association de résistance en série : formules_** * Résistance équivalente à 2 résistances en série * Résistance équivalente à n résistances en série

Answer 34

* R_éq = R₁ + R₂ =\> U = U_R1 + U_R2 * R_éq = nR

Question 35

**_Association de résistances en série :_** Schéma d'une résistance équivalente à 2 résistances en série

Answer 35

Question 36

**_Association de résistances en dérivation (formules) :_** * Résistance équivalente à 2 résistances en dérivation. Donner aussi U * Résistance équivalent à n résistances en parallèle

Answer 36

* R_éq = R₁R₂ / R₁+R₂  ou 1/R_éq = 1/R₁ + 1/R₂ * U = U_R1 = U_R2 * R_éq = R / n

Question 37

**_Schéma d'une résistance équivalente à 2 résistances en dérivation_**

Answer 37

Question 38

**_Circuit de 2 résistances en série :_** Donner R_éq, I, U_R1 et U_R2

Answer 38

* R_éq = R₁ + R₂ * I = U / R₁+R₂ * U_R1 = R₁I = R₁U / R₁+R₂ * U_R2 = R₂I = R₂U / R₁+R₂

Question 39

**_Puissance dissipée dans la résistance R₁ et la résistance R₂_**

Answer 39

* P_R1 = R₁I² = R₁U² / (R₁+R₂)² * P_R2 = R₂I² = R₂U² / (R₁+R₂)²

Question 40

**_Circuit de 2 résistances en dérivation :_** Donner R_éq, l'égalité des tensions, I₁, I₂

Answer 40

* R_éq = R₁R₂ / R₁+R₂ * Egalité des tensions des 2 résistances en dérivation : U_R1 = U_R2 soit R₁I₁ = R₂I₂ * Loi des noeuds : I = I₁+I₂ = I1 + I₁R₁ /R₂ = I₁ ( R₁+R₂ / R₂ ) ⇒ I₁ = R₂I / R₁+R₂ et I₂ = R₁I / R₁+R₂

Question 41

**_Circuit de 2 résistances en dérivation :_** Puissance dissipée dans la résistance R₁ et R₂

Answer 41

* P_R1 = R₁I₁² = R₁R₂²I² / (R₁+R₂)² * P_R2 = R₂I₂² = R₂R₁²I² / (R₁+R₂)²

Question 42

**_Méthode de calcul de l'intensité :_** Dans un circuit en dérivation, le produit RI reste ... : l'intensité du courant est ... à la résistance qu'elle rencontre * Pour 2 résistances en dérivation : R₁I₁ = R₂I₂ ⇔ ... * Si R1 = R2 ⇒ ... * Si R1 = 2R2 ⇒ ...

Answer 42

Constant / inversement proportionnelle * I₂/I₁ = R₁/R₂ * I₁ = I₂ = I / 2 * I₁ = R₂I / R₁+R₂ = R₂I / 2R₂+R₂ = I/3 et I₂ = (2/3).I

Question 43

**_Puissance électrique instantanée_**

Answer 43

P(t) = u(t)i(t)

Question 44

**_Energie électrique instantanée_**

Answer 44

E(t) = u(t)i(t)∆t

Question 45

**_Effet Joule et loi de Joule :_** L'effet joule désigne le ... qui accompagne le passage d'un courant dans tout ... R. Pendant la durée Δt, un conducteur ohmique convertit intégralement toute l'... W_el qu'il reçoit sous forme d'un ... Q suivant la loi de Joule : ...

Answer 45

Transfert thermique / conducteur ohmique Energie électrique / transfert thermique W_el = Q = RI²Δt

Question 46

**_Loi de Joule_**

Answer 46

W_el = Q = RI²Δt

Question 47

**_Puissance dissipée par l'effet Joule_**

Answer 47

P_j = RI²

Question 48

**_Bilan énergétique pour un générateur_****_ :_** Un générateur de fem E et de résistance interne r, débitant dans un circuit un courant d'intensité I pendant une durée Δt, convertit une partie de l'énergie totale W_T = ... en ... et en dissipe le reste par ...

Answer 48

W_T = EIΔt Energie électrique W_eℓ = U_GIΔt Transfert thermique Q = rI²Δt

Question 49

**_Bilan énergétique pour un générateur :_** Donner le bilan

Answer 49

W_T = W_eℓ + Q ⇔ EIΔt = U_GIΔt + rI²Δt

Question 50

**_Bilan de puissance du générateur_**

Answer 50

P_T = P_eℓ + P_J ⇔ EI = U_GI + rI²

Question 51

**_Rendement du générateur_**

Answer 51

η_G = W_eℓ / W_T = P_eℓ / P_T = U_G / E

Question 52

**_Sur les notions de W_T et W_eℓ :_** Il faut distinguer l'énergie *totale* fournie par le générateur W_T de l'... fournie par le générateur au ...

Answer 52

Energie électrique Circuit W_eℓ

Question 53

**_Bilan énergétique pour un générateur :_**

Answer 53

Question 54

**_Bilan énergétique pour un générateur \> Calcul d'intensité et de la puissance maximale d'un générateur_** * Soit un générateur de tension continue de fem E et de résistance interne r. On branche ce générateur à un circuit extérieur consommant une puissance électrique * On trouve le trinôme du second degré avec : ... * Le calcul du discriminant fournit la valeur de l'... débitée par ce générateur

Answer 54

* P_T = P_eℓ + P_J ⇔ rI² - EI + P_eℓ = 0 * Intensité

Question 55

**_Bilan énergétique pour un générateur \> Calcul d'intensité et de la puissance maximale d'un générateur_** La puissance maximale électrique est défini quand ... càd que l'intensité du courant I = ... qui correspond à une puissance maximale disponible aux bornes égale à P_max = ...

Answer 55

* dP_eℓ/dI = 0 * I = E / 2r * P_max = E² / 4r

Question 56

**_Bilan énergétique pour un récepteur actif_** * U_R = ... * Un récepteur actif de fcem E' et de résistance interne r' débitant dans un circuit un courant d'intensité I pendant une durée Δt convertit une partie de l'énergie électrique qu'il reçoit W_eℓ = ... en une partie sous forme d'énergie dite ... W_u = ... et en dissipant le reste par transfert thermique Q = ...

Answer 56

* U_R = E' + r'I * Energie utile * W_eℓ = U_RIΔt * W_U = E'IΔt * Q = r'I²Δt

Question 57

**_Bilan énergétique pour un récepteur actif_** Donner le bilan

Answer 57

W_eℓ = W_u + Q ⇔ U_RIΔt = E'IΔt + r'I²Δt

Question 58

**_Bilan énergétique pour un récepteur actif_** Donner le bilan de puissance du récepteur

Answer 58

P_eℓ = P_u + P_J ⇔ U_RI = E'I + r'I²

Question 59

**_Bilan énergétique pour un récepteur actif_** Donner le rendement d'un récepteur actif

Answer 59

η_R = W_u / W_eℓ = P_u / P_eℓ = E' / U_R

Question 60

**_Bilan énergétique pour un récepteur actif_** * On appelle énergie utile la part d'énergie ... convertie sous la forme : * ... pour une batterie en charge * ... pour un moteur

Answer 60

* Electrique * Chimique * Mécanique

Question 61

**_Bilan énergétique pour un récepteur actif \> Calcul d'intensité d'un récepteur actif_** * Soit un récepteur actif de fcem E' et de résistance interne r'. Il fournit une puissance utile P_{u = ...} quand il est alimenté par une tension U et parcouru par un courant électrique I * On a : U_R = ... soit le trinôme ... * Le calcul du discriminant fournit la valeur de l'... débitée par ce générateur

Answer 61

* P_u = E'I * U_R = E' + r'I ⇔ r'I² - U_RI + P_u = 0 * Intensité

Question 62

**_Bilan énergétique d'un générateur en série avec un moteur_** Donner tout d'abord le rendement total η

Answer 62

η = P_m / P_T = E' / E = η_G x η_M