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Les générateurs à courant continu
Remarques :
Même si théoriquement on peut associer n’importe quels générateurs entre eux, dans
la pratique il faut associer des générateurs ayant même force électromotrice. Par
exemple plusieurs pile de 1,5 V entre elles.
De même il ne faut pas changer qu’une partie des piles usagées car les piles usagées
restantes auront tendance à être considérées par les autres piles comme des
récepteurs et non plus comme des générateurs.
8. Exercices d’application
Une pile à une force électromotrice de 1,5 V. Elle fournit une tension de 1,2 V pour un
courant de 50 mA. Calculer sa résistance interne et ses pertes par effet Joule.
E = 1,5 V ; U = 1,2 V ; I = 50 mA = 0,05 A.
r = ? r= (E – U) ÷ I = (1,5 – 1,2) ÷ 0,05 = 6
Pj = ? Pj = r.I2 = 6 0,052 = 0,015 W = 15 mW
Une pile à une puissance utile de 20 W. Elle fournit une tension de 8,6 V et à une
f.é.m. de 9 V. Calculer son rendement, son courant, sa puissance absorbée et sa
résistance interne.
E = 9 V ; U = 8,6 V ; Pu = 2 W.
= U ÷ E = 8,6 ÷ 9 = 0,956 = 95,6 %
I = ? I = Pu ÷ U = 20 ÷ 8,6 = 2,33 A
Pa = ? Pa = E.I = 9 2,33 = 21 W
r = ? r= (E – U) ÷ I = (9 – 8,6) ÷ 2,33 = 0,172
Nous avons mesurer 150 W de puissance absorbée et 135 W de puissance utile pour
un générateur à courant continu dont la résistance interne est de 2 . Calculer sa
puissance perdue par effet Joule puis l’intensité du courant fournie par ce générateur.
Pa = 150 W ; Pu = 135 W ; r = 2
Pj = ? Pj = Pa - Pu = 150 - 135 = 15 W
I = ? I= (Pj ÷ r) = (15 ÷ 2) = 2,74 A
Un appareil nécessite le branchement de 4 piles d’une f.é.m. de 1,5 V chacune en
série. Sachant que cet ensemble fournit une tension de 5,8 V pour un courant de 72
mA, calculer la force électromotrice équivalente puis la résistance interne équivalente
et enfin la résistance interne de chaque pile.
E = 1,5 V ; U = 5,8 V ; I = 72 mA = 0,072 A.
Eéq = ? Eéq = E1 + E2 + E3 + E4 = 1,5 + 1,5 + 1,5 + 1,5 = 6 V
réq = ? réq = (Eéq – U) ÷ I = (6 – 5,8) ÷ 0,072 = 2,78
r = ? r = réq ÷ 4 = 2,78 ÷ 4 = 0,695 = 695 m
Une pile possède une force électromotrice E = 1,5 V et elle débite un courant de 40
mA dans un récepteur R = 30 . Calculer la tension « U » aux bornes du récepteur
puis la résistance interne « r » du générateur et enfin la puissance utile « Pu ».
E = 1,5 V ; I = 40 mA = 0,04 A ; R = 30 .
U = ? U= R I = 30 0,042 = 1,26 V
r = ? r= (E – U) ÷ I = (1,5 – 1,26) ÷ 0,04 = 6
Pu = ? Pu = U I = 1,26 0,04 = 0,0504 W = 50,4 mW