Exercices

2 BEP date :
Ph. Georges Sciences 1/2
ÉNERGIE ET PUISSANCE
des dipôles résistifs
I- Un chauffe-biberon fonctionne sur la prise allume-cigares d'une automobile.
L'alimentation électrique s'effectue sous une tension de 12 V.
1. Calculer la puissance du chauffe-biberon traversé par un courant d'intensité 10 A.
2. Déterminer la résistance R de l'élément chauffant.
3. Calculer l'énergie électrique nécessaire pour les 2 minutes de fonctionnement.
II- Le plafonnier d'une automobile porte les indications 10 W, 12 V.
1. Calculer l'intensité du courant nécessaire à son fonctionnement.
2. On a laissé le plafonnier allumé. La batterie de l'automobile porte les indications 40 Ah, 12 V.
Combien de temps fonctionnera-t-il alors que le moteur est à l'arrêt ?
III- La plaque signalétique d'un fer à repasser porte les indications suivantes
TYPE HD 18
230 V 
50 – 60 Hz
1400 W
1. Donner la signification des grandeurs.
2. Calculer la résistance du fer.
IV- Une table de cuisson possède plusieurs allures de chauffe.
La tension d'alimentation est égale à 230 V. On considère les allures de chauffe 2 et 5.
Les résistors ont les mêmes valeurs pour les deux montages : R1 = 35,0  et R2 = 26,0 
1. Déterminer, pour chaque montage, la résistance équivalente arrondie à 10 – 1  .
2. Établir les schémas équivalents et représenter par des flèches la tension et le sens du courant.
3. Calculer, pour chaque montage, l'intensité du courant absorbé arrondie à 10 – 1.
4. Pour chaque montage, calculer la puissance mise en jeu. Quel montage permet d'obtenir la
puissance la plus élevée ?
5. Pour le montage en dérivation, déterminer l'intensité des courants I1 et I2.
I
UAB
A B
R2 R1R1
R2
A B
UAB
I1
I2
I '
Allure 2 Allure 5

Ph. Georges Sciences 2/2
V- Un résistor est marquée 22  - 10 W
1. Quelle valeur maximale de l'intensité du courant peut-elle supportée sans échauffement excessif ?
2. Peut-on sans risque l'alimenter sous 12 V ? Justifier la réponse donnée.
VI- Un résistor consomme en 8 heures une énergie de 3840 Wh. Il est soumis à une tension de 230 V.
1. Calculer la puissance dissipée par le résistor.
2. Déterminer l'intensité du courant.
3. Calculer la valeur de sa résistance.
VII- Le pont de Wheatstone permet de mesurer avec précision la résistance d'un résistor.
Le pont est équilibré lorsqu'aucun courant ne circule dans la branche BD ; le microampèremètre
affiche donc zéro.
1. Quelle est la condition d'équilibre du pont de Wheatstone ?
2. Le pont est équilibré pour une résistance R3 égale à 238 alors que le rapport
Error!
est égal à
0,01.
Déterminer la valeur de la résistance R.
R1R2
R R3
I1
I2
I A
B
C
D
UAC

2 BEP date :
Ph. Georges Sciences 3/2
ÉNERGIE ET PUISSANCE
des dipôles résistifs
I- Un chauffe-biberon fonctionne sur la prise allume-cigares d'une automobile.
L'alimentation électrique s'effectue sous une tension de 12 V.
1. Puissance pour un courant d'intensité 10 A : P = UI P = 12 10 P = 120 W
2. Résistance R de l'élément chauffant : U = RI R =
Error!
R = 12/10 R =
1,2 
3. Énergie électrique pour les 2 minutes de fonctionnement :
E = Pt E = 120 2 60 E = 14400 J
II- Le plafonnier d'une automobile porte les indications 10 W, 12 V.
1. Intensité du courant : P = UI I =
Error!
I =
Error!
I = 0,83 A
2. On a laissé le plafonnier allumé. La batterie de l'automobile porte les indications 40 Ah, 12 V.
Combien de temps fonctionnera-t-il alors que le moteur est à l'arrêt ?
Q = It d’où t =
Error!
t =
Error!
t 48 h
III- La plaque signalétique d'un fer à repasser porte les indications suivantes
TYPE HD 18
230 V 
50 – 60 Hz
1400 W
1. Donner la signification des grandeurs.
230 V  : tension alternative de valeur nominale efficace 230 V
50 – 60 Hz : fréquence de fonctionnement
1400 W : puissance utile
2. Résistance du fer : P =
Error!
R =
Error!
R =
Error!
R 38 
IV- Une table de cuisson possède plusieurs allures de chauffe.
La tension d'alimentation est égale à 230 V. On considère les allures de chauffe 2 et 5.
I
UAB
A B
R2 R1R1
R2
A B
UAB
I1
I2
I '
Allure 2 Allure 5

Ph. Georges Sciences 4/2
Les résistors ont les mêmes valeurs pour les deux montages : R1 = 35,0  et R2 = 26,0 
1. Résistance équivalente arrondie à 10 – 1  près
Série : RS = R1 + R2 RS = 35,0 + 26,0 RS = 61,0 
Dérivation : RD =
Error!
RD =
Error!
RD 14,9 
2. Établir les schémas équivalents et représenter par des flèches la tension et le sens du courant.
3. Intensité du courant absorbé arrondie à 10 – 1
Série : IS =
Error!
IS =
Error!
IS = 3,8 A
Dérivation : ID =
Error!
ID =
Error!
ID 15,4 A
4. Puissance mise en jeu
Série : PS = UIS PS = 230 3,8 PS 874 W
Dérivation : PD = UID PS = 230 15,4 PS 3542 W
. Le montage en dérivation permet d'obtenir la puissance la plus élevée.
5. Montage en dérivation
U = R1 I1 = R2 I2 d’où I1 =
Error!
I1 =
Error!
I1 = 6,57 A
et I2 =
Error!
I1 =
Error!
I2 = 8,85 A
Vérification : ID = I1 + I2 soit I1 + I2 = 6,57 + 8,85 I1 + I2 = 15,4 A
V- Une résistance est marquée 22  - 10 W
1. Valeur maximale de l'intensité sans échauffement excessif
P = R I 2 I =
Error!
I =
Error!
I 0,67 A
2. Peut-on sans risque l'alimenter sous 12 V ? Justifier la réponse donnée.
Loi d’Ohm : U = RI I =
Error!
I =
Error!
I 0,55 A
Cette valeur est inférieure à la valeur maximale calculée à la question 1.
Sous 12 V, la puissance dissipée est : P =
Error!
P =
Error!
P 6,5 W
VI- Un résistor consomme en 8 heures une énergie de 3840 Wh. Il est soumis à une tension de 230 V.
1. Puissance dissipée par le résistor : E = Pt d’où P =
Error!
P =
Error!
P =
480 W
2. Intensité du courant : P = UI I =
Error!
I =
Error!
I 2,09 A
3. Valeur de sa résistance : R =
Error!
R =
Error!
R 110 

2 BEP date :
Ph. Georges Sciences 5/2
VII- Le pont de Wheatstone permet de mesurer avec précision la résistance d'un résistor.
Le pont est équilibré lorsque aucun courant ne circule dans la branche BD ; le microampèremètre
affiche donc zéro.
1. Condition d'équilibre du pont de Wheatstone
Le pont est équilibré lorsque aucun courant ne circule dans la branche BD ; les points B et D ont
alors le même potentiel.
On a donc : R1 I1 = R I2 (1) et R2 I1 = R3 I2 (2)
De (1), on tire : I1 =
Error!
I2
Ce qui donne dans (2) : R2
Error!
I2 = R3 I2 d’où la condition :
Error!
=
Error!
2. Le pont est équilibré pour une résistance R3 égale à 238 alors que le rapport
Error!
est égal à
0,01.
On a : R =
Error!
R1 R = 238 0,01 R = 2,38 
R1R2
R R3
I1
I2
I A
B
C
D
UAC