Récepteur passif
Partie
Question
Un électrolyseur a une f.é.m. de \(1,6 \textrm{ V}\) et une résistance interne de \(4 \;\Omega\), on applique entre ses bornes une différence de potentiel de \(2,4 \textrm{ V}\).
Calculer :
l'intensité du courant
la puissance totale reçue par le récepteur
la puissance dissipée par échauffement
la puissance correspondant à la transformation d'énergie électrique en énergie chimique.
Aide simple
Question 1 :
Aux bornes d'un récepteur de f.é.m.\( E'\) et de résistance interne \(r\) parcouru par un courant d'intensité \(I\), la tension vaut : \(U = E' + r.I\)
Question 2 :
Dans un dipôle soumis à une tension \(U\) et parcouru par un courant d'intensité \(I\), la puissance électrique vaut : \(P = U.I\)
Question 3 :
L'effet Joule est liée aux résistances.
Question 4 :
La f.é.m. d'un récepteur est liée à la transformation de l'énergie électrique en une autre forme d'énergie.
Aide détaillée
Question 3 :
La puissance \(P\) dissipée par effet Joule dans une résistance \(R\) traversée par un courant d'intensité \(I\) vaut :
\(P = R.I^2\)
Question 4 :
La puissance \(P\) correspondant à la transformation par le récepteur de l'énergie électrique en une autre forme d'énergie est : \(P = E'.I\)
où : \(E'\) est la f.é.m. du récepteur
\(I\) est l'intensité du courant qui la traverse.
Solution simple
\(\displaystyle{I=0,2\textrm{ A}}\)
\(\displaystyle{P_{\textrm{tot}}=0,48\textrm{ W}}\)
\(\displaystyle{P_\textrm{J}=0,16\textrm{ W}}\)
\(\displaystyle{P_{\textrm{ut}}=0,32\textrm{ W}}\)
Solution détaillée
Question 1 :
Aux bornes d'un récepteur de f.é.m. \(E\)' et de résistance interne \(r\) parcouru par un courant d'intensité \(I\), la tension vaut : \(U = E' + r.I\)
\(\displaystyle{I=\frac{U-E}{R}=\frac{2,4-1,6}{4}=0,2\textrm{ A}}\)
Question 2 :
Dans un dipôle soumis à une tension \(U\) et parcouru par un courant d'intensité \(I\), la puissance électrique vaut : \(P = U.I\) \(P = 2,4 \times 0,2 = 0,48 \textrm{ W}\)
Question 3 :
La puissance \(P\) dissipée par effet Joule dans une résistance \(R\) traversée par un courant d'intensité I vaut :
\(P = R.I^2 = 4.(0,2)^2 = 0,16 \textrm{ W}\)
Question 4 :
La puissance \(P\) correspondant à la transformation par le récepteur de l'énergie électrique en une autre forme d'énergie est : \(P = E'.I\)
où :\( E\)' est la f.é.m. du récepteur
\(I\) est l'intensité du courant qui la traverse.
\(P = 1,6 \times 0,2 = 0,32 \textrm{ W}\)