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