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1S4 - INTERROGATION de COURS n°4
Exercice 1
Pour réaliser l’électrolyse d’une solution aqueuse de bromure de cuivre II, un chimiste applique une
tension UAB = 4,1 V aux bornes d’un électrolyseur de f.c.e.m E’ = 1,8 V. L’intensité du courant
mesurée est I = 0,24 A.
1 . Représenter sur un schéma les conversions d’énergie qui se produisent au niveau de
l’électrolyseur. Comment nomme-t-on ce type de récepteur ?
W e : énergie électrique reçue par l’électrolyseur.
WJ
We
Electrolyseur
(récepteur actif)
Wu
W J : énergie « Joule » (chaleur) ; une partie de l’énergie
électrique reçue est convertie en énergie thermique.
W u : énergie utile ; l’électrolyse en solution aqueuse du
bromure de cuivre est rendue possible grâce à cette énergie.
2 . Calculer la puissance électrique :
a . reçue par cet électrolyseur
Pe = UAB.I
où UAB est la tension aux bornes de l’électrolyseur et I l’intensité du courant qui traverse l’électrolyseur
Pe = 4,1.0,24 = 9,8.10-1 W
b . transférée sous forme chimique
Loi d’Ohm pour un électrolyseur : UAB = E’ + r’.I
On a donc : Pe = ( E’ + r’.I ).I = E’.I + r’.I2
Conclusion : Pu = Pchim = E’.I = 1,8.0,24 = 4,3.10-1 W
c . perdue par effet Joule
On applique le principe de conservation de l’énergie : W e = W J + W u
Bilan de puissance : PJ = Pe – Pchim = (9,8 – 4,3).10-1 = 5,5.10-1 W
3 . L’électrolyseur fonctionne dans ces conditions pendant une durée t = 45 minutes. Calculer
l’énergie chimique fournie par l’électrolyseur.
W chim = Pchim . t = 4,3.10-1 . 45.60 = 1,2.103 J
4 . Déterminer la valeur de la résistance interne r’ de l’électrolyseur.
PJ = r’.I2
donc
r’ = PJ / I2 = 5,5.10-1 / 0,242 = 9,5 
5 . S’il était soumis à une tension UAB = 6,0 V, quelle serait la valeur de l’intensité I du courant le
traversant ?
On a : UAB = E’ + r’.I
soit : I = (UAB - E’) / r’ = (6,0 – 1,8) / 9,5 = 4,4.10-1 A
Exercice 2
1 . Représenter sur le schéma les tensions UPN, UAP, UBC, UAN et UND.
UAP
P
I
+
UPN
I2
A
B
V
I1
UAN
V
UBC
-
N
D
C
Com
UND
2 . Parmi ces tensions, quelles sont les tensions positives ? Justifier…
UPN = VP – VN > 0
UAP = VA – VP < 0
UND = VN – VD < 0
UAN = VA – VN > 0
UBC = VB – VC > 0
Le courant électrique, dans le circuit, « descend » les potentiels électriques
A l’intérieur du générateur, il « remonte » les potentiels.
3 . Représenter sur le schéma un voltmètre permettant de mesurer U BC (on indiquera où sont situées
les bornes COM et V du voltmètre).
Exercice 3
Dans le circuit ci-dessous, la pile a pour f.e.m E = 9,20 V et pour résistance interne r = 2,0 .
Les valeurs des résistances sont : R = 5  et R’ = 10.
1 . Calculer la résistance équivalente du circuit. En déduire l’intensité du courant débitée par la pile.
Req = R + (R.R’ + R’2) / (R + 2.R’) = 5 + (5.10 + 102) / (5 + 2.10) = 5 + (5.101 + 1,0.102) / 25
Req = 5 + 15.101 / 25 = 5 + 6,0 = 11 
UPN = E – r.I = Req.I
I = E / (r + Req) = 9,20 / (2,0 + 11) = 7,1.10-1 A
R+
2 . Calculer la tension UAB.
On a : UAB = R’eq.I
avec R’eq = (R.R’ + R’2) / (R + 2.R’) = 6,0 
D’où : UAB = 6,0.7,1.10-1 = 4,3 V
3 . Calculer les intensités dans toutes les résistances du circuit.
UPA
I2
I
I1
UPN
UAB
UAB
L’intensité I a déjà été calculée à la question 1
On a : UAB = R’.I1
d’où : I1 = UAB / R’ = 4,3 / 10 = 4,3.10-1 A
On a : UAB = (R + R’).I2 d’où : I2 = UAB / (R + R’) = 4,3 / 15 = 2,9.10-1 A