Les générateurs

Question 1

Définition générateur?

Answer 1

Le Générateur est un appareil absorbant de l’énergie sous une forme autre qu’électrique et qui la restitue principalement sous forme électrique.

Question 2

Définition générateur idéal ?

Answer 2

Le Générateur idéal est un générateur dont la tension aux bornes est constante quel que soit l’intensité délivrée.

Question 3

Définition de la f.e.m ?

Answer 3

La force électromotrice (f.é.m.) est la tension existante aux bornes d’un générateur, lorsqu’il ne débite aucun courant. C’est la totalité des Volts produits par le générateur et la cause initiale de circulation du courant.

Question 4

Loi de fonctionnement d’un générateur idéal ?

Answer 4

La loi de fonctionnement d’un tel appareil (l’équivalent de la loi d’Ohm pour une résistance) est la suivante :
Upn = E

Question 5

Définition de la puissance utile ?

Answer 5

C’est la puissance délivrée au circuit par le générateur. Elle est purement électrique et nous savons la calculer :
Pu = U × I

Question 6

Définition de la puissance perdue ?

Answer 6

C’est la puissance de l’énergie thermique perdue par effet Joule à l’intérieur du générateur. Elle est donnée par la loi de Joule :
Pp = r × I2

Question 7

Formules de la P.E.T ?

Answer 7

PET = Pu + Pp
PET = U × I + r × I2  (I au carré)
PET = (U + r × I) × I
PET = E x I

Question 8

Par quoi se caractérise un générateur linéaire ?

Answer 8

Un tel générateur est appelé générateur linéaire. Il est caractérisé par :
– sa force électromotrice E (f.é.m.),
– sa résistance interne r.

Question 9

Quels sont les 2 types de rendements fournis par un générateur ?

Answer 9

Dans le cas d’un générateur, nous distinguons deux types de rendements :
– le rendement industriel qui prend en compte toutes les pertes d’énergie du générateur (effet Joule et autres) ;
– le rendement électrique qui ne prend en compte que les pertes par effet Joule.

Question 10

Formule du “ni”

Answer 10

ni = Pu / Pa
ni = UxI / Pa

Question 11

Formule du “ne”

Answer 11

ne = PU / Pet
ne = U / E

Question 12

Composition d’une pile sèche ?

Answer 12

La pile sèche se constitue :

– d’un godet de zinc servant à la fois d’électrode négative et de container ;
– d’une électrode positive formée par un « mélange dépolarisant » entourant au centre de la pile un bâton de graphite, collecteur d’électrons.

Question 13

Composition d’un mélange dépolarisant ?

Answer 13

Le mélange dépolarisant est une pâte qui se compose principalement :

– de dioxyde de manganèse MnO2 ;

– d’un conducteur électronique qui assure la conduction entre les grains de MnO2

– d’un électrolyte (solution gélifiée de chlorure d’ammonium et de chlorure de zinc).

Question 14

Quels sont les générateurs étudiés ?

Answer 14

• Piles sèches
• Accumulateurs
• Piles alcalines au manganèse
• Pile à combustible

Question 15

Comment les accumulateurs se distinguent-ils des piles sèches ?

Answer 15

Ils se distinguent des piles classiques par leur aptitude à être rechargés. L’accumulateur le plus répandu est la « batterie au plomb ».

Question 16

Qu’est ce qu’une pile à combustible ?

Answer 16

Une pile à combustible est un générateur électrochimique. Ce générateur est constitué essentiellement de deux électrodes séparées par un électrolyte.

Question 17

Quel avantage présente la pile à combustible ?

Answer 17

Cette pile présente l’avantage de principe de pouvoir apporter, à la fois, économie de fonctionnement et absence de pollution.

Question 18

Comment se caractérisent les piles alcalines au manganèse ?

Answer 18

Elles sont caractérisées par un pouvoir énergétique élevé et une grande stabilité de tension.

Question 19

27. Comment une pile à combustible se différencie-t-elle des autres piles ou a ccumulateurs ?

Answer 19

Il se différencie des accumulateurs ou des piles classiques par la nature de ses électrodes qui ne subissent aucune modification de structure.

Question 20

24. Températures de fonctionnement des piles alcalines au manganèse ?

Answer 20

La f.é.m. de ces piles est d’environ 1,56 V. Elles fonctionnent efficacement entre – 30°C et 70°C.

Question 21

23. Pourquoi il est dangereux de démonter les piles et accumulateurs ?

Answer 21

Il est dangereux de démonter les piles et les accumulateurs. En effet, leur ouverture présente des risques de projection de liquides corrosifs (mercure, acides, etc.) très nocifs pour la peau ou les yeux.

Question 22

22. Qu’est-ce que l’électrolyte ?

Answer 22

L’électrolyte est une solution aqueuse d’acide sulfurique

Question 23

15. Comment s’écrit la loi de fonctionnement d’un générateur Linéaire ?

Answer 23

Upn = E – r x I

Question 24

12. Formule de la F.e.m. ?

Answer 24

E = U + r x I

Question 25

8. Les générateurs idéaux sont-ils simples d’utilisation ?

Answer 25

Malheureusement, de tels appareils n’existent pas, ou, ceux qui s’en rapprochent, ont de telles contraintes d’utilisation que celle-ci est à proscrire.

Question 26

7. Un générateur idéal a-t-il des pertes par effet Joule et une résistance ?

Answer 26

Les variations de tension d’un générateur idéal étant nulles quelle que soit l’intensité du courant débité par celui-ci, un générateur idéal n’a donc aucune perte par effet Joule et aucune résistance interne.

Question 27

6. Par quoi est caractérisé un générateur idéal ?

Answer 27

Un générateur idéal n’est caractérisé que par sa f.é.m. E qui est la tension que nous pouvons mesurer à chaque instant entre ses bornes.