TP de Physique n°9 LES TRANSFERTS D’ENERGIE Objectifs : Aborder la notion de puissance électrique. Rappels sur les mesures d’intensités et de tensions, la loi des nœuds, la loi d’additivité des tensions … Quelques rappels... Quelles sont les notations et les unités des deux grandeurs électriques intensité et tension ? Que savez-vous de la mesure de ces deux grandeurs ? - les appareils utilisés - leur branchement (faire 2 schémas, indiquant les bornes utilisées) - les précautions à prendre. I – HISTOIRES DE LAMPES.( LV : 3,5 V ; 200 mA et LR : 6 V ; 50 mA) 1) Schématisez le montage que vous trouvez sur votre table. (indication prof : LV et LR sont en série) 2) Qu’observez-vous quand vous allumez le générateur ? Quelle explication proposez-vous ? 3) Si on intervertit les 2 lampes, comment vont-elles briller à votre avis, et pourquoi ? 4) Réalisez l’expérience et observez. Qu’en concluez-vous ? 5) Si on monte maintenant les 2 lampes en dérivation, que va-t-on observer ? 6) Conclure en réalisant les mesures nécessaires. 7) Donnez l’interprétation microscopique du passage d’un courant. II – TRANSFERT D’ENERGIE. Expérience : Branchez successivement aux bornes d’un générateur : - une lampe, - une résistance, - un moteur, - une cuve à électrolyse remplie d’une solution d’acide chlorhydrique Dans chaque cas vous toucherez ses appareils. Interprétez les transferts d’énergie, dans ces dispositifs. III – BILAN DE PUISSANCES DANS UN CIRCUIT. 1 - Réalisez le circuit suivant :. P N Générateur 0V - 12V IAB R1 = 22 UAB LV C R1 A R2 = 67 B LV : 3,5 V ; 200 mA LN : 6 V ; 100 mA LN R2 D - Combien y a-t-il de noeuds dans ce circuit ? Combien y a-t-il de branches ? - Fléchez sur le circuit les tensions et les intensités des courants figurant dans le tableau de la page suivante 2 - Effectuez les mesures et complétez le tableau. Tension (V) Tension Intensité (W) Intensité (A) UAC = IAC = UAC IAC = UCB = ICB = UCB ICB = UAD = IAD = UAD IAD = UDB = IDB = UDB IDB = UAB = IAB = UAB IAB = 3 - Intensité et tension. - Quelles remarques faites-vous après examen des colonnes tension et intensité ? - En déduire la loi des intensités pour un circuit en série, la loi des nœuds pour un circuit en dérivation. - En déduire également la loi d’additivité des tensions. 4 - Puissance électrique et bilan énergétique. - Que représente (UCB ICB) pour la lampe L1 ? - Que représente (UAB IAB) pour le générateur ? - Existe-t-il une relation simple entre les différents produits (U I) calculés précédemment ? - Quelle est la relation entre puissance et énergie électrique dans un générateur ou dans un récepteur ? - Exprimez en une phrase le principe de conservation de l'énergie électrique dans un circuit. IV – LES POTENTIELS ELECTRIQUES LE LONG D’UN CIRCUIT : 1 - Réalisez le circuit suivant :. C B R1 générateur variable 0 V - 12V D Ampoule 6V / 0,1 A I R1 = 22 com R2 = 67 V Entre D et E : fil A R2 E Régler le générateur pour qu’il délivre 6V. 2 - Mesures. Comment allez-vous procéder pour déterminer les potentiels des autres points du circuit ? Complétez le diagramme avec les valeurs mesurées. - Décrivez l'évolution du potentiel le long d'un circuit électrique lorsqu'on le parcourt dans le sens du courant. - Cela vous renseigne-t-il sur la position du générateur dans le circuit ? Diagramme des potentiels Potentiels des points (en V) Branchez le voltmètre de façon à choisir le point A du circuit comme référence des potentiels 6 4 2 0 -2 -4 -6 VA VB VC VD VE VA