Université de Boumerdès

Université M’hamed Bougara Boumerdès
Faculté des Sciences
UEF : Matière Physique 02
Département de Physique
Année : 2014/2015
LMD / ST
Série N°3 : Conduction et circuits électriques
Conduction électrique :
(Un des deux exercices sera traité en TD au choix de l’enseignant)
Exercice 1 :
Un fil électrique de cuivre de diamètre d= 1,2mm, de résistivité ρ=1.6 10-8 Ωm, transporte
une charge q=18.104C en 1 heure. On donne le nombre d’électrons libres par unité de
volume n=8.51028 électrons/m3 et la charge d’un électron |e| = 1.6 10-19C.
1/ Calculer l’intensité du courant électrique I
2/ La vitesse moyenne des électrons.
3/ le champ électrique E
Exercice 2 : Un conducteur cylindrique en cuivre de rayon R = 2 mm, de conductivité 5.81
107 -1 m-1 est parcouru par un courant I = 10 A. Calculer :
1) La densité volumique de charges mobiles et la densité de courant.
2) Le module du champ électrique dans ce conducteur, la vitesse moyenne des électrons, leur
mobilité ainsi que la puissance dissipée par effet Joule par unité de volume.
On donne pour le cuivre : La masse atomique M (Cu) = 63 g, la masse volumique Cu103
kg/m3.
Circuits électriques :
(Deux exercices doivent être traités en TD)
Exercice 3 : (facultatif)
On considère le circuit ci-contre, on donne les valeurs des générateurs et des résistances :
E1=8V, r1= 0.5Ω, E2= 4V, r2= 0.4Ω, R1=R2= 30 Ω, R3=50 Ω et R4=20 Ω
1/ Calculer les intensités de courant
I1, I2 et I3 dans chacune des
branches.
2/ On place une résistance R en
série avec R3 et R4. Pour quelle
valeur de R le courant I2 qui circule
dans R2 soit la moitié que celui qui
circule dans R3.
3/ Calculer la résistance
équivalente RE du circuit.
1
Exercice 4 : (obligatoire)
On considère le circuit ci-contre composé de R1=5 Ω,
R2= 15 Ω, R3= 20 Ω, E1=9V, r1= 1Ω E2= 9V et E3= 3V.
1/ Calculer les courants I1, I2 et I3.
2/ Le potentiel VFE (aux bornes de R1).
3/ La puissance dissipée dans la résistance R1.
4/ Calculer le rendement des générateurs E1, E2.
Exercice 5 : (facultatif)
Soit le circuit suivant :
1) Calculer le courant qui circule dans chaque branche
sachant que :
E1 = 10 V ; rG = 1  ; E2 = 6 V ;
R1 = 3  ; R2 = 2  ; R3 = 3 .
2) Calculer la puissance perdue par effet Joule et le
rendement du générateur E1.
R3
R1
E1
R2
r1
Exercice 6 : (facultatif)
Soit le circuit de la figure suivante regroupant 4 résistances en pont.
On donne : E = 24 V, R1 = 3 , R3 = 2 , R = 1 
r = 2  R2 = 6 
R4 = 8 
1) En utilisant la méthode des courants fictifs calculer les
R1
courants des mailles i1, i2 et i3 et en déduire les courants
réels circulant dans chaque résistance et la ddp VD-VC
2) Ce montage est utilisé pour la mesure d’une résistance
C
connaissant les 3 autres. On dit que le pont est équilibré
R3
lorsque le courant circulant dans R s’annule. Quelle est la
relation entre les valeurs de R1, R2, R3 et R4 pour que ce
courant soit nul ?
2
E2
A
i2
R
R2
D
E
i1
r
i3
R4
B