La bouilloire electrique

Une bouilloire sert à chauffer de l'eau par l'intermediaire d'un resistance r, grâce à l'effet de joule. La bouilloire absorbe une puissance electrique P=575W

Dans l'exercice, on considere que la resistance R de la bouilloire est reliée a un générateur (tensiuon e=230v; Puissance 575W) par l'intermediaire d'un interrupteur.

a) En fonctionnement, l'interru^teur absorbe 50W ; determiner la puissance transmise à la resistance R

b) Representer le bilan des puissances du circuit electrique.

c) Determiner le rendement n1 de ce circuit

d) Calculer l'intensité I du courant electrique fournit par le générateur.

e) Soit U la tension aux bornes de l'interrupteur et Ur la tensuion aux bornes de la resistance R ; representer les tension dans le circuit

f) calculer la valeur Ur

g) calculer la valeur de U



Où j'en suis :

Alors voila je viens de faire ce controle y'a pas longtemps, mais j'ai rendue une page blanche, on n'as fait des lecon sur puissance et rendement avec electriciter, mais ce controle me parai très complexe par apport au devoirs ou exercices que notre Prof' nous a donné.



a) Je ne comprend pas comment calculer R si on a pas I? vue que R = U.I

b) Pour le c vu que je n'est pas les question precedente je ne peux rien dessiner.

c) Je n'ets ni Eu ni Ea alors que n= Eu/Ea. Comment faire?


d) vue que je n'est pas repondue au autres question , cette question me parai impossible.

e) Pour cela je croi que je reussirais facilement le schema .

f) je ne sais pas

g) je ne sais pas

quelqu'un pourais m'aider ? :S Merci

Commençons par une bonne mise en garde. A ta place, je changerais de fournisseur de formules. Celle que tu as ici ne vaut rien, et si tu as payé quelque chose à celui qui te l'a vendue dans cet état, il s'est certainement moqué de toi : il n'y connaît rien et c'est un charlatan. Sa formule ne marche pas du tout.

Prends plutôt cette formule, elle est gratuite, et elle a le mérite d'avoir fait ses preuves U = R * I...
Essaye de t'en souvenir à l'aide d'une phrase du genre "U est galère fou assis" ou "ahURI", ou tout ce que tu voudras, le principal est que tu oublies l'autre et que tu trouves celle-ci sans hésitation.

Pour continuer, il y a une autre relation qui doit te rappeler vaguement quelque chose : P = U * I non ?
C'est la puissance électrique, produit de la tension et du courant. Si tu ne connaissais pas cette formule, c'est certain, tu ne pouvais pas résoudre le problème posé.

Maintenant, commençons les choses sérieuses...

Le circuit est un branchement en série de l'interrupteur et de la résistance chauffante sur les bornes du générateur.

On a donc une seule boucle.

Dans ce type de branchement, le courant qui circule est le même pour tous les éléments.

La résistance totale du circuit branché sur le générateur vaut la somme des résistances, parce qu'elles sont branchées en série (dans ce cas, elles s'additionnent).

C'est vrai aussi pour les puissances. Elles s'additionnent... pour ce qui est de celles qui consomment.

C'est ce que dit le bilan des puissances : "Tout ce qui est apporté pour être mangé sera mangé..."

On a donc P_générateur = P_résistance + P_interrupteur

D'où on peut déduire la puissance disponible pour la résistance, elle est zibée de ce que l'interrupteur a pris au passage du plat de bouffe :

P_résistance = P_générateur - P_interrupteur

Comme on nous donne P_interrupteur, on peut calculer

P_résistance = 575 - 50 = 525 W

Le bilan des puissances, c'est la formule P_générateur = P_résistance + P_interrupteur

Maintenant, pour le rendement. C'est le rapport entre ce qui est utile (ce qu'on veut) et ce qui est nécessaire (ce qu'il faut apporter).

On a donc n1 = P_résistance / P_générateur

et donc n1 = 525 / 575 = 0.913, soit 91.3 %

Maintenant, l'intensité du courant électrique, en utilisant P = U * I, appliqué au générateur, on peut déduire I = P / U

On peut donc calculer la valeur du courant qui traverse chaque élément du circuit :

I = 575 / 230 = 2.5 A

Pour les tensions, c'est comme pour le bilan, il y a d'un côté celui qui fournit, de l'autre ceux qui consomment. On a donc e = U + Ur (ce sont des VECTEURS!!!)

Pour calculer la valeur de Ur, il nous manque la valeur U. A l'inverse, pour calculer U, il nous manque la valeur Ur... On a deux inconnues, il faut donc utiliser un autre moyen.

Comme on a la formule P = U * I, on peut déduire U = P / I

On a donc

Ur = P_résistance / I = 525 / 2.5 = 210 V

A présent, on peut soit faire la même chose pour U :

U = P_interrupteur / I = 50 / 2.5 = 20 V

Ou bien, en utilisant la somme des vecteurs tension :

U = e - Ur

U = 230 - 210 = 20 V

On trouve le même résultat, ceci nous donne un moyen de vérifier que nos calculs sont justes.

On peut pousser encore un peu plus loin la vérification, en calculant la valeur de la résistance chauffante avec la formule U = R * I :

R = Ur / I = 210 / 2.5 = 84 Ohm

et la valeur de la résistance de l'interrupteur (puisqu'il dissipe lui aussi de la puissance par effet Joule !)

R_interrupteur = U / I = 20 / 2.5 = 8 Ohm

On voit ici que les valeurs des résistances utile et parasite sont de 1 à 10... ce qui devrait nous donner un rendement dans les disons grosso-modo 90 % (Un de mangé par l'autre pour 10 utile)...

Ce qu'on peut vérifier de façon plus rigoureuse, en écrivant

n1 = R / (R + R_interrupteur) = 84 / ( 84 + 8 ) = 0.913

Pourquoi trouve-t-on le même résultat, EXACTEMENT le même résultat ?

En utilisant nos deux formules : U = R * I et P = U * I

on peut les combiner pour obtenir P = R * I^2

On peut donc écrire le rendement

n1 = (R * I^2) / (R * I^2 + R_interrupteur * I^2)

Les I^2 se simplifient, et on obtient la formule que j'ai utilisée. Cela nous donne un autre moyen de vérifier nos calculs.

J'espère que ma réponse pourra t'aider.

Méfie-toi des marchands de bouilloires... un truc de 575 W, ça sent l'arnaque ou alors, on ne peut chauffer qu'une tasse à la fois...