Aurélie 29/04/08
 

 

Analyse détaillée d'exercices réalisés sous forme de QCM.

 énergie, puissance, dipôle RC et RL.


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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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