iMadrassa
Exercice 1

Le circuit électrique de la figure

comprend un générateur de tension de
.
et de résistance interne
, une résistance
, un moteur électrique
, de
.
et de résistance interne
, deux condensateurs de

capacité

et
, et deux interrupteurs
et

Question 1

Partie

 :

L'interrupteur

est ouvert et l’interrupteur
, est fermé

Appliquer la loi des mailles au circuit.

Déterminer l'expression de l'intensité

en fonction de
et
. Calculer sa valeur numérique sachant que  
  et 
. En déduire la valeur de la différence de potentiel
.

Réponse 1

L’interrupteur

est fermé et
est ouvert, le schéma équivalent :

Les résistances sont placées en série, la résistance équivalente est donc la sommes des trois.

      Loi des mailles :

L’intensité du courant est donc

On en déduit que le potentiel

Question 2

La résistance

est constituée d'une association de résistances
et
comme l'indique la figure
.

Sachant que

et en utilisant la valeur de
, calculer les résistances
et
.

Réponse 2

Soit

la résistance équivalente des trois résistances

Le circuit peut donc être schématisé ainsi

La loi des nœuds donne :

  d’où

De même 

Question 3

Partie

 :

On ouvre l'interrupteur

, et on ferme l'interrupteur

Les condensateurs sont totalement chargés.

Calculer la charge finale des deux condensateurs. On donne

et
.

Réponse 3

On ouvre l'interrupteur

et on ferme l'interrupteur

Les condensateurs sont totalement chargés, Le courant est nul dans chaque branche, d’où

On a alors :

  et

Question 4

Calculer l'énergie emmagasinée par les deux condensateurs.

Réponse 4

L’énergie emmagasinée par les deux condensateurs

 

Question 5

Calculer l'énergie fournie par le générateur. En déduire l'énergie dissipée sous forme de chaleur dans la résistance

.

Réponse 5

L’énergie fournie par le générateur

L'énergie dissipée sous forme de chaleur dans la résistance

:

Question 6

Partie

 :

L'interrupteur

est ouvert et l'interrupteur
est fermé

On remplace dans le montage de la figure

, le générateur (
) par un générateur de
et de résistance interne négligeable (
  ) . On note
, la puissance fournie par ce générateur et
, l'intensité du courant électrique qui circule dans la maille.

Ecrire l'équation qui décrit le bilan de puissance dans le circuit en fonction de

et
.

Réponse 6

L'interrupteur

est ouvert et l'interrupteur
est fermé

Le bilan de puissance est donné par l’équation suivante :

Question 7

Calculer l'intensité

pour
. En déduire
.

Réponse 7

Calcul de

 :

  ou 
(non physique)

Déduction de la

 :


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