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NOM et Prénom de l’élève :

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COURS DE SCIENCES PHYSIQUES

Classe de BAC TECHNO

① LOI D’OHM POUR UN GENERATEUR ELECTRIQUE

② POINT DE FONCTIONNEMENT POUR UN CIRCUIT

OBJECTIFS DES ACTIVITÉS

→ Connaitre la caractéristique d’un générateur.

→ Savoir appliquer la relation :

→ Visualiser sur un graphique le point de fonctionnement

→ Savoir appliquer la loi de Pouillet :

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Activité

①

1- Caractéristique d’un générateur

1-1 Définition

Un générateur électrique (pile) est un convertisseur d’énergie qui transforme l’énergie

chimique en énergie électrique a destination d’un ou plusieurs récepteurs.

1-2 Caractéristique Intensité-Tension

d’une pile

Avec une pile, on a mesuré dans un

circuit les valeurs de I et UPN.

On obtient le graphe ci-contre :

① Que constatez-vous ? Avec quel

modèle mathématique peut-on associer

cette courbe.

② Calculer la pente de la droite.

2- Loi d’Ohm pour une pile

La tension (U) aux bornes d’un générateur débitant un courant d’intensité (I) est

donnée par la relation suivante :

Symbole UPN E r I

Grandeur Tension Force électromotrice

(fem) Résistance

interne de la pile Intensité

Unités internationales

Volt (V)

Volt (V)

Ohms

() Ampère

(A)

AV

RP

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3- Mesure de la f.e.m. d’une pile

Il suffit de brancher directement un voltmètre aux bornes de la pile pour mesurer la force

électromotrice d’une pile (fem)

4- Intensité coupe circuit

Si l’on relie deux bornes de la pile avec un fil métallique, on la met en coupe circuit.

L’intensité du courant qui parcourt alors le circuit coupe. Elle porte le nom d’intensité coupe

circuit. (ICC).

si UPN = 0 alors

U

E

I

ICC

5- Générateur de tension parfaite

Un générateur de tension parfait ou idéal s’il maintient entre ses

bornes une tension constante, indépendamment de l’intensité du

courant qu’il débite. Cette tension est égale à la force

électromotrice E.

Allure de la courbe d’un générateur parfait :

U

I

6- Bilan énergétique et rendement d’un générateur

et

PU PE PJ

PU : Puissance utile

PJ : puissance perdue par effet joule

PE : puissance engendrée ou puissance chimique

Le rendement d’une pile :

N P

pile

perte

s

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7- Application

Exercice n°1

On dispose d’une pile de f.e.m. et de résistance interne inconnue.

Pour déterminer , on mesure : pour une intensité .

① Calculer la valeur de la résistance interne.

② Quelle est la valeur de la tension lorsque l’intensité débitée vaut : .

Exercice n°2

Soit une pile de f.e.m. et de résistance interne : .

① Calculer les valeurs de la tension lorsque l’intensité débitée vaut : et

.

② Calculer l’intensité coupe circuit (ICC) de cette pile.

③ Tracer la caractéristique de cette pile.

(abscisse : 0,5 A 1 cm et ordonnée : 1 V 1 cm)

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Activité

②

1- Visualisation graphique de deux caractéristiques (Pile et résistance)

Soit le circuit ci-contre :

Loi d’ohm pour une résistance :

Loi d’ohm pour une pile :

Lorsque le circuit fonctionne :

Loi de Pouillet :

U (Volt)

I (Ampère)

2- Application

Un circuit électrique constitué d’une pile de f.e.m. E = 6 V et d’une résistance de 40 . L’intensité

mesurée dans le circuit est de 136 mA.

Exprimer r en fonction de I, E et R. Puis calculer la résistance interne (r) de la pile.

A

V

Caractéristique

d’une résistance

Point de fonctionnement du circuit

Caractéristique

d’une pile