TD Circuits électriques

TD Circuits électriques
Exercice 1 : Lois de Kirchhoff (40)
Déterminer l’expression de l’intensité du courant 𝐼 en
fonction des autres intensités, puis donner sa valeur
numérique. On donne 𝐼1 = 𝐼4 = 1 𝐴 ; 𝐼2 = 4 𝐴; 𝐼3 =
2 𝐴.
Que signifie le signe négatif de l’intensité 𝐼 ?
Les rectangles représentés sur le schéma sont
des dipôles quelconques dont nous ne
préciserons pas la nature. On donne les tensions
suivants : 𝑈1 = 1 𝑉 ; 𝑈2 = 2 𝑉 ; 𝑈3 = 3 𝑉 ;
𝑈5 = 5 𝑉; 𝑈6 = 6 𝑉 ; 𝑈8 = 8 𝑉 ; 𝑈9 = 9 𝑉.
Déterminer les tensions 𝑈4 , 𝑈7 , 𝑈10 et 𝑈11 .
Exercice 3 : Une ampoule et deux piles (40, 43)
On alimente une ampoule électrique
(𝑅 = 10Ω) par deux piles électriques
( 𝐸1 = 4,1𝑉 et 𝑟1 = 2Ω ) et ( 𝐸2 =
4,4𝑉 et 𝑟2 = 3Ω) selon le montage
ci-contre.
Déterminer l’intensité qui traverse
l’ampoule (expression littérale puis
numérique).
Exercice 4 : Résistance itérative (48) [∗]
Exercice 2 : Plusieurs méthodes (40)
On considère le circuit ci-contre, à l’aide
des méthodes ci-dessous, déterminer
l’intensité du courant I qui circule dans la
résistance R :
1. Les lois de Kirchhoff.
2. Le théorème de Millman.
1. Déterminer la valeur de la résistance 𝑅’ telle que la résistance
équivalente entre les points A et B soit égale à 𝑅’.
2. Quelle est la résistance équivalente du montage?
Exercice 5 : Puissance d’un moteur (41, 47)
Un moteur à courant continu (comme, par exemple, le moteur qui déroule les
cassettes dans un magnétoscope) peut être modélisé par un dipôle polarisé passif
linéaire comprenant une force contrélectromotrice (fcem) 𝐸’ et une résistance
interne 𝑟’ = 4 . en série. Sa force contrélectromotrice 𝐸’ est proportionnelle à
sa vitesse de rotation.
PCSI – Lycée Brizeux
Sébastien Gruat
TD – Circuits électriques
On alimente le moteur avec un générateur de tension réel de force électromotrice
𝐸 = 120 𝑉 et de résistance interne 𝑟 = 6 .
1. Faire le schéma électrique du système.
2. Exprimer le courant 𝐼 en fonction des données. Donner l’expression de
la puissance mécanique dont dispose le moteur. Tracer la courbe
𝑃𝑚é𝑐𝑎 (𝐸′ ).
3. Pour une valeur donnée de 𝑃𝑚é𝑐𝑎 = 150 𝑊, deux valeurs de 𝐸’ sont
possibles. Laquelle correspond au régime de fonctionnement le plus
intéressant ? Calculer le rendement de l'installation.
4. Vérifier la conservation de l’énergie.
Exercice 6 : Résolution de problème
M. Nesépaferunmontage décide d’ajouter deux spots basse tension (12𝑉) dans
le plafond de sa cuisine qu’il est en train de refaire. Il monte les lampes avec un
générateur 12𝑉 et s’aperçoit que les lampes n’éclairent pas.
Doit-il aller réclamer à Bricolorama ?
PCSI – Lycée Brizeux
Sébastien Gruat
TD – Circuits électriques