7- Une batterie d`automobile possède une charge de 180 000

NOM : ______________________________________
groupe : ____________
1. Détermine la résistance équivalente de chacun des circuits mixtes suivants
b)
a)
41
16.6667
c)
d)
12.6
e)
g)
16
f)
21
38.794
g)
56.25
73.333
h)
2- Dans le circuit à droite, quelle est la différence
de potentiel aux bornes du résistor 1  ?
U1 = 2 volts
3- Dans le circuit à droite, si le résistor R3 est traversé par un courant de 1,5 ampère, quelle
est la résistance de ce résistor ?
1.5A
1.5A
1.5A
1.5A
Req = Us / Is
= 12V /1.5A
= 8
1.5A
1.5A
1.5A
1.5A
Req = 2 + 2 + 2 + R3
8  = 2 + 2 + 2 + R3
8  - 2 - 2 - 2 = R3
R3 = 2
Req = 2 
20V
4- Dans le circuit à droite, les valeurs connues sont indiqués.
a) quelle est la différence de potentiel ?
b) Quelle est la résistance du résistor R1 ?
a) Différentiel de potentiel = voltage
3A
6V
6V
U = R . I
U = 4  . 5A = 20V
U = 6  . 1A = 6V
Ampérage total = 5 A
Ampérage du R2 est : I2 = U2/R2
I2 = 6V/2
I2 = 3A
Is = 3A + 1A + IR1
5A = 3A + 1A + IR1
5A - 3A - 1A = IR1
IR1 = 1A
Us = 20V + 6V
=
6V
26 V
6
26 V
1A
b) la résistance R1
R1 = U1 / I1
R1 = 6V / 1A
R1 =
6
5- Dans le circuit illustré à droite, quelle est l’intensité du courant qui traverse
le résistor R1 et quelle est la tension aux bornes de R5 ?
Il faut commencer par trouver Req
Req = 4  + 4 = 8
Is = Us / Réq
= 18 V / 8 = 2.25A
8
8
4
8
4
2.25A
UR6 = R6 . I
UR6 = 4 2.25A
UR6 = 9 V
2.25A
2.25A
9V
9V
2.25A IR1
= UR1/R1
IR1 = 9 V /8
On calcule le voltage du
R2 avec
UR2 = R2 . I
UR2 = 4 . 1.125A
UR2 = 4.5 V
IR1 =
2.25A
1.125A
Du 2.25A de la source,
1.125A va là
et le reste 1.125A va à
l’autre branche
2.25A
9 V1.125A
4.5V
0.5625 A
4.5V
9V
2.25A
0.5625 A
UR5 = IR5 R5
UR5 = 0.5625A 4 =
x
2.25 V
9V – 5V = 4.5V
I3 = UR3 / R3
I3 = 4.5V / 8
I3 = 0.5625 A donc
l’autre branche en bas =
0.5625A
1.125A
2.25A
2.25A
1.125A
9 V1.125A
9V
2.25A
4
6- Dans le circuit à droite, quelle est la tension aux
5A
bornes de la source si 5,0 A traversent le résistor 3  ?
Us =
33 V
Us = Réq . Is
Us = 6.6 . 5A
33V
Us =
5A
5A
5A
Réq en série = 6.6 
5A
1.6
5A
5A
4
5A
1.6
5A
7- Une batterie d'automobile possède une charge de 180 000 coulombs. Quelle intensité de courant peuvent
fournir si elle se décharge complètement en faisant tourner pendant 4 heures un petit moteur électrique?
q
I t
q
I
I
I
= I . t
= q / t
= 180000 / 14400 secondes
= 12.5 A
I = 12.5 A
8- Une pile de 1,5 V peut fournir un courant de 0,3 A pendant deux heures à un baladeur. Quelle est la charge de
cette pile en coulombs ?
q = I . t
q = 0.3 A . 7200 s
q = 2160 C
q
q = 2160 coulombs
I t
9- Un courant de 3,5 A passe dans un conducteur en 2 minutes. Quel est le nombre total de charges
élémentaires qui ont traversé le conducteur?
q
I t
1 Coulomb = 6.25 x 1018 c.é.
q = 3.5 A . 120 s
q = 420 C
420 C x 6.25 x 1018 c.é. =
2.625 x 1021 charges élémentaires
10- Quelle est la puissance dissipée par un résistor de 20  parcouru par un courant de 1,62 A ?
P
R I2
P = R I2
P = 20 . (1.62A)2
= 82.488
P = 52.488 W
11- a) Quel est le courant sortant d'une centrale soumis à une tension de 750000 volts avec 500 MW ?
I = P/U
I = 500000000 W / 750000 V
P
I = 666.66666 A
I = 666.66666 A
U I
b) Quel est le courant sortant d’une centrale soumis à une tension de 750 volts avec 500 MW ?
P
I = P/U
I = 500000000 W / 750 V
I = 666666.66666 A
I = 666666.6666 A
U I
12- Quelle est la puissance dissipée par la centrale du numéro précédent? Pour A et B, les résistors sont de 10  ?
P
R I2
PA = R I2
P = 10 . 666.6666662
= 4444444.44 W
PA = R I2
P = 10 . 666666.6662
= 4444444444444.44 W
(4.44 x 1012 W)
13- Pour faire un gâteau, on utilise pendant 4 minutes un batteur électrique d’une puissance de 25 W. Quelle
quantité d’énergie électrique a été dépensée pour la préparation de ce dessert en joules et en kWh ?
La cuisson de ce gâteau a pris 30 minutes en utilisant un élément de 2500 W. Si l’élément électrique ne
fonctionnait que la moitié du temps, calculer l’énergie pour faire cuire le gâteau en joule et en kWh ?
E
P t
E = p t
E = 25 W 240 s
E = 6000 J
6000 J / 3600000 = 0.0016 kWh
E = p t
E = 2500 W 900 s (car ½ de 30 min)
E = 2250000 J
2250000 J / 3600000 = 0.625 kWh
14- Voici les indications que l'on retrouve sur la plaque signalétique
d'un magnétoscope. a) Sous quelle tension cet appareil fonctionne-t-il ?
b) Quelle est l'intensité du courant qui traverse ses circuits?
c) Combien d'énergie consommerait cet appareil lors du visionnement
d'un film d'une durée de 90 minutes ?
E
P
P t
U I
a) tension = 120V
b) I = P / U = 26W / 120V = 0.2166A
c) E = P t = 26W 5400s = 140400 J ou 0.039 kWh
15- Josée possède une piscine hors-terre. Durant l’été le moteur du filtreur
fonctionne 24h sur 24. a) avec la fiche signalétique, calcule l’énergie
qu’il consomme pendant les 130 jours de fonctionnement.
b) à 0.05 $ le kWh, combien Josée économiserait-elle si elle éteignait le
moteur durant la nuit, l’équivalent de 10 h par jour durant tout l’été ?
a) E = 3182.4 kWh
( 1 kW.h = 3 600 000 J)
b) E = 1856.4 kWh économie = 92.82 dollars
16- Sarah immerge un résistor en céramique dans 800 g d'eau et elle le soumet à tension de 20 V et à un courant
de 4 ampère pendant15 minutes.
a) Quelle quantité d’énergie électrique le circuit a-t-il consommée ?
b) Si toute l’énergie électrique est convertie en chaleur et absorbée par l’eau, quelle variation de température
subira cette masse d’eau ?
a) E= U I t = 20V x 4A x 900s = 72000 J
b) Q = E = m c T T = E / m c = 72000/(800x4.18) = 21.53 Celsius
17- Albert désire faire bouillir 1200 g d'eau prélevée d'un robinet d'où elle sort à une température moyenne de
12°C. Si la bouilloire fonctionne sous une tension de 120 V et possède une puissance de 1750 W, combien
de temps devra-t-il faire chauffer l'eau si l'on considère que l'appareil n’occasionne aucune perte d'énergie?
Q = m c T Q = E = 441408 J = p t t = 441408 J / 1750W = 252.2 s
Q = 1200 g 4,18 j/gOC 88 OC c T = 441408 J
Temps = 252.2 s
18- Isabelle immerge un résistor dans un calorimètre contenant 400 g d'eau. Elle soumet ce résistor à une tension
de 15 V pendant 20 min., Elle observe alors que l'eau passe de 20°C à 42°C. Quelle intensité de courant a
circulé dans le résistor si l'on considère comme négligeables les pertes d'énergie du montage?
I = 2.04 A
19- Robert veut vérifier quelle quantité d'énergie mécanique peut être transformée en chaleur par son batteur
électrique. Il verse alors 500 g d'eau à 20°C dans le bol et ü fiait tourner l’appareil pendant 10 min. à haute
vitesse. Il constate que l’eau a atteint 23°C. Si l’appareil possède une puissance de 20 W, quelle quantité
d’énergie électrique a été perdue de différentes façons au cours de l'opération? La capacité thermique de
l’eau est de 4,19 j/g.oC.
E = 5715 J
20- Une vieille télévision noir et blanc fonctionne sur le 110 V. Si 90 % du courant de ce téléviseur est utilisé par
l’écran cathodique et qu’il faut 2,5 X 10 19 charges élémentaires par seconde pour avoir une image, quelle est
l’ampérage total utilisé par le téléviseur et quelle est la puissance de ce téléviseur ?
Iécran = 4A
W
Itotal = 4.444 A
Ptotal = 488.889
21- En se frottant les souliers sur un tapis sec et ensuite en touchant un autre personne, la personne reçoit une
décharge électrique. Quel est le voltage de ce mini-éclair en sachant que la décharge ne dure que 0.001
seconde et qu’il se transfère 2 X 109 charges élémentaires. La puissance d’éclairage de ce mini-éclair
équivaut à environ une ampoule de 1 mW.
U = 3125 V
22- Trouvez le courant dans chaque dessin. Au numéro 2
9A
9A
3A
9A
9A
3A
I 6 = 13 A
9
3
9
3
3
9
3A
6A
16A
16A
16
9
6
13
10
3
4
5
12
3
10A
4A
16A
13A
12A
9A
3A
I 6 = 13 A
3A
16A
16
3
8
I7 = I8 + I9
I9 = 3I8
I7 + I8 + I9 = 16A
On remplace le I9 par 3I8
4A
16A
5.33A
10.667A
16A
8A
16A
2A
6A
16A
8
2
I7 = I8 + 3I8
I7 = 4I8
4
6
4
16
Dans la formule verte on
remplace le I7 et le I9 par
des I8
I7 + I8 + I9 = 16A
4I8+ I8 + 3I8 = 16A
8I8
= 16A
10.66
16
I8
= 16A
8
5.33
I8 = 2A
I9 = 3I8 = 6A
I = 4I8 = 8A
1R6 = 2R5 ici 1(du R6) + 2(du R5) = total de 3 7
Dans le R6, il passera 1/3 de 16 A = 5.33A
Dans le R5, il passera 2/3 de 16 A = 10.667A
23- Trouvez le courant et le voltage dans chaque dessin.
1R3 = 3R2 ici 1(du R3) +
4(du R2) = total de 4
Dans le R3, il passera 1/4
de 9 A = 2.25A
Dans le R2, il passera 3/4
de 9 A = 6.75A
9A
2.25A 6.75A
6V
6V I2 = 3I3
4V
9A
3A
3A
3A
9
15
9
3
6.75
6
9
2
3
4
9A
2V
I3 = 2.25
I5 = 3
I6 = 3
13
6
2
1
2
2
6
20
2
10
2
3
3
4
3
3
4
1
2
Trouvez la valeur des résistances équivalentes :
7.895
205.71
8.333
266.07
23.51
65