Analyse détaillée d'exercices réalisés sous forme de QCM.  énergie, puissance, dipôle RC et RL.

Rendement. Texte : Analyse : Quelle la puissance mécanique utile ? 1,3 106*0,3*0,8 =3,12 105 W = 312 kW. Puissance et énergie. Texte : énergie mise en oeuvre W= 3 106 J pendant une durée Dt = 8 heures. Analyse : Quelle est la puissance moyenne correspondante ?  Puissance (W) = énergie (J) / durée (s). P= 3 106 /(8*3600) = 104 W.  Energie en Joule. Quelles sont les autres unités de l'énergie ?  énergie (J) = Puissance (W) * durée (s). Donc : J s ; watt heure ( Wh) ou 3600 J Ou encore : une force est une masse fois une accélération ; une accélération est une longueur divisée par un temps au carré. [force] =[masse] [longueur] [temps]-2 ; La puissance est une force fois une vitesse : [puissance]= [force][longueur] [temps]-1 = [masse] [longueur]2 [temps]-3 ; [énergie] = [puissancee] [temps]=[masse] [longueur]2 [temps]-2 ; ou kg m2 s-2. Dipôle RC : charge du condensateur. Texte : le condensateur est initialement déchargé. Analyse : Quelle est l'énergie stockée par le condensateur en fin de charge ?  EC = ½CE2 = 0,5 10-5*122 =7,2 10-4 J = 720 mJ. Quelle est l'énergie délivrée par le générateur en fin de charge ?  Energie délivrée pendant la durée très petite dt : E i dt = E dq. Intégrer sur la durée de la charge : Egéné = EQmax = E CE = CE2. Egéné =10-5*122 =1,44 10-3 J = 1440 mJ. Quelle est l'énergie consommée dans le résistor (effet Joule)en fin de charge ? EJoule = Egéné -EC = 720 mJ.   Décharge d'un condensateur à travers un résistor. Texte : le condensateur est chargé puis déchargé. C = 10-5 F Analyse : Question relative à la constante de temps ; en déduire R .  La pente ( coefficient directeur de la droite vaut : 0,7 / 10 = 0,07 s-1. D'où t = 1/0,07 ~14 s. Or t = RC et C = 10-5 F d'où R ~14/10-5 = 1,4 106 W ~ 1,4 MW.     Web www.chimix.com Bobine inductive. Texte : L = 2 mH ; r = 2 W. Analyse : Question relative aux valeurs de Ldi/dt.   intervalle de temps 0 à 10-3 s 10-3 s à 3 10-3 s 3 10-3 s à 4 10-3 s di/dt ( pente des segments de droite) 1/10-3 = 103 A s-1 - 103 A s-1 103 A s-1 Ldi/dt 2 10-3 *103 = 2 V -2 10-3 *103 = -2 V 2 10-3 *103 = 2 V Question relative aux valeurs de R i(t). date (ms) 0 1-~ 0,999 1+~ 1,001 3-~ 2,999 3+~ 3,001 4-~ 3,999 i(t) en A 0 1 1 -1 -1 0 R i en V 0 2 2 -2 -2 0 Question relative aux valeurs de la tension UAB. date (ms) 0 1-~ 0,999 1+~ 1,001 3-~ 2,999 3+~ 3,001 4-~ 3,999 Ldi/dt en V 2 2 -2 -2 2 2 R i en V 0 2 2 -2 -2 0 UAB en V 0+2 = 2 2+2 = 4 -2+2 =0 -2-2 = -4 2-2 = 0 2+0 = 2 Dipole LC, oscillateur électrique. Texte : L= 80 mH ; le temps est exprimé en seconde. Analyse : Question relative à la relation entre la pulsation w, L et C ; en déduire C. LCw2 = 1 ; w2 =1/(LC) ou C = 1/(w2L) avec w = 104 rad/s. C = 1/(108*0,08) = 1/(8 106) = 0,125 10-6 F = 125 nF.

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