Exercices Electromoteurs CC

Exercices Electromoteurs en courant continu TELTB
Nom : Page 1/2 Y.Sutra
1) Une génératrice à courant continu débite un courant de 10A sous une différence de
potentiel de 215V. Sa résistance interne est de 0,5Ω
 Calculer la fém de cette génératrice.
 Déterminer le rendement électrique de cette génératrice pour ce fonctionnement.
2) Entre les bornes d’un générateur de force électromotrice E=60V et de résistance
interne R=3Ω sont installés, en dérivation, trois résistors de résistances R
1
=20Ω,
R
2
=30Ω, R
1
=40Ω,
 Calculer la résistance équivalente aux trois résistors.
 Déterminer l’intensité du courant débité par le générateur.
3) Une batterie d’accumulateurs d’un groupe de secours est rechargée par un courant
d’intensité 2,5A sous une tension de 26,5V.
Lorsqu’elle fonctionne en générateur, la tension à ses bornes devient 24V alors qu’elle
fournit un courant d’intensité 6A
 Calculer la force électromotrice et la résistance interne de cette batterie d’accumulateurs.
 Lorsque la batterie fonctionne en générateur, quelle est sa puissance électrique totale ?
 Lorsque la batterie fonctionne en récepteur, quelles sont les pertes par effet joule et le
rendement électrique ?
4) Une batterie d’accumulateurs a une force électromotrice de 12,5V et une résistance
interne de 0,05Ω
 Calculer l’intensité du courant de court-circuit.
 Calculer la puissance maximale que peut fournir cette batterie sachant que celle-ci est
atteinte pour une intensité égale à la moitié du courant de court-circuit.
4) Une batterie d’accumulateurs, de force électromotrice 13,2V et de résistance interne
0,02Ω délivre un courant d’intensité 12A.
 Quelle est la tension aux bornes de la batterie ?.
 Calculer l’intensité du courant en cas de court-circuit accidentel de la batterie.
 Calculer la puissance perdue en chaleur dans la batterie durant ce court-circuit. Commenter
5) Une batterie d’accumulateurs de force électromotrice stable 12V et de résistance
interne 0,04Ω est chargée à courant constant d’intensité 5A durant 12h.
 Quelle quantité d’électricité a alors été fournie à cette batterie ?
 Sous quelle tension s’effectue l’opération ?
 Calculer l’énergie électrique absorbée.
 Quel est le rendement électrique de cette batterie durant la charge ?
4) Dans le montage ci-dessous, on précise :
E
1
= 20V ; R
1
= 3Ω ; R
1
= 4Ω ; E
3
= 44V et R
3
= 5 Ω
{E1;R1} {E3;R3}
R2
Déterminer l’intensité du courant de
circulation et préciser les composants
des dipôles électromoteurs (Fonctionnement
moteur ou générateur ?)

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Nom : Page 2/2 Y.Sutra
PROBLEME D’EXAMEN n°1
On se propose de faire l’étude pratique et technique d’un moteur à courant continu alimenté
par un groupe en série de 4 batteries d’accumulateurs.
Caractéristiques de chaque batterie : e = 12V ; r = 0,2Ω
ΩΩ
Ω
La plaque signalétique du moteur indique : U=35V ; Pu = 168W ; η
ηη
η = 73%.
1) Quelle est la valeur du courant nominal du moteur ?
2) Quelle est alors la force contre électromotrice du moteur ?
3) Quelle est la résistance interne du moteur ?
4) Les batteries qui alimentent le moteur sont placées dans un local protégé, à120m. La ligne de
raccordement est constituée de fils de cuivre (ρ = 1,7.10
-8
Ωm) de diamètre 2,5mm.
Quelle est la valeur de la résistance de la ligne ?
5) Faire le schéma équivalent de Thévenin du montage en remplaçant la ligne par un résistor.
6) Quelle est l’intensité du courant dans le circuit ?
7) Quelle doit être la valeur de la résistance du rhéostat à placer en série dans le circuit pour
limiter l’intensité absorbée par ce moteur à la valeur de son courant nominal ?
8) Quelle est alors la chute de tension en ligne ?
9) Quelle est la puissance perdue par effet Joule en ligne ?
PROBLEME D’EXAMEN n°2
L’installation d’éclairage de secours d’une centrale de production d’énergie électrique
comporte 100 lampes de 100W et 60 lampes de 200W.
Ces lampes sont alimentées par une batterie d’accumulateurs situées dans un local distant
de 76m du tableau de distribution de l’éclairage de secours. La tension à l’arrivée du
tableau doit être constante et d’une valeur de 220V en pleine charge. On admet une chute
de tension dans la ligne (de la batterie au tableau) de 5% de la tension de départ
PREMIERE PARTIE
Calculer
 L’intensité du courant dans la ligne,
 La tension aux bornes de la batterie.
DEUXIEME PARTIE
La densité de courant admissible est de 4A/mm² dans la ligne en conducteur de cuivre dont la
résistivité est de ρ = 1,7.10
-8
Ωm.
Calculer pour I=100A.
 La section des conducteurs ;
 La résistance de la ligne.
TROISIEME PARTIE
La batterie est constituée de plusieurs éléments couplés en série ; un dispositif automatique
permet d’en faire varier le nombre (en fonction de l’état de charge des éléments) afin de
maintenir une tension constante aux bornes de la batterie.
Pour I = 100A, chaque élément présente les caractéristiques suivantes :
u
1
=2,2V au début du fonctionnement ; u
2
= 1,8V en fin de décharge.
Sachant que la résistance interne d’un élément est r=0,004 Ω, calculer :
 Le nombre d’éléments de la batterie au début puis en fin de décharge ;
 La force électromotrice de chaque élément au début puis en fin de décharge ;
 La quantité d’électricité que doit restituer la batterie d’accumulateurs pour que l’éclairage de
secours fonctionne durant 6 heures ;
 L’énergie fournie par la batterie pendant ce temps de fonctionnement.