I) La loi des mailles
Exercice N°3. Soit le schéma structurel suivant : a. Déterminer l'expression de l'intensité du courant I1. Calculer sa valeur. b. Déterminer la valeur de R2
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Établir l'expression de la maille (ABDEA) et montrer que E = U1 + U3. 11- Faire l'application numérique. La loi des mailles est-elle vérifiée? Exercice n°2 : 1-
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a) Dessiner le sens du courant I produit par la pile ainsi que le sens de déplacement des électrons b) Combien de nœuds de mailles et de branches contient
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Loi des noeuds - loi des mailles
Exercice II-2. On donne UAM = 12 V; VM = 0 V; VB = 8 V; VC = 4 V; VD = 2 V. 1) Annoter sur le schéma les différentes tensions électriques.
Seconde générale - Signaux et capteurs - Exercices - Devoirs
2. En utilisant le sens de parcours indiqué écrire la loi des mailles pour les tensions dans la maille ABCDEA. 3. Calculer la valeur
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7 mars 2019 Niveau Seconde - Physique-Chimie. Chapitre : Lois de l'électricité. Nom de l'activité : Loi des mailles et loi des nœuds. Type d'activité ...
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1- La tension électrique : La tension électrique 2- Loi des mailles
1-1 Convertir le temps (?t) en secondes. 1-2 Calculer l'énergie en Joules. Exercice n°2 : Convertir les mesures suivantes : 200 Wh
Interrogation écrite : sujet 1 Interrogation écrite : Sujet 2
4) En quelle unité s'exprime cette grandeur physique ? 5) Enoncer la loi des mailles (sans formule avec des mots). Exercice 2 : Utiliser la loi des mailles.
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Calculer la résistance équivalente `a un réseau `a mailles carrées chaque Montrer que la loi à laquelle obéit ce diviseur de tension est :.
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Exercice corrigé sur Loi des mailles
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II Exercices - partie 2 Loi dOhm des noeuds et des mailles
Exercice 3: « lois des nœuds des mailles et loi d'Ohm» 1 Quelle est l'intensité I1 du courant traversant R1? 2 Quelle est l'intensité I2 du courant
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EXERCICES I) La loi des mailles EXERCICE N°1 Ecrire la loi des mailles : Maille ABCDA : U1 – U2 + U3 – U4 = 0 Maille ADCBA : U4 – U3 + U2 – U1 = 0
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TD N°1 Loi des mailles- loi des nœuds Exercice n°1 Soit le circuit suivant comportant trois Piles ( E1 E2 E3 ) et quatre résistances (R1 R2 R3 R4)
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Exercice corrigé sur la loi des noeuds et lois des mailles
Première méthode Utilisation des lois des noeuds et des mailles Introduisons les différents courants dans les branches Les sens que
Exercices d"´Electrocin´etique
?Intensit´e et densit´e de courant E1? ???Ex-E1.1Vitesse des porteurs de charges : On dissout une massem= 20gde chlorure de sodiumNaCl dans un bac ´electrolytique de longueurl= 20cmet de section S= 10cm×10cmrempli d"eau. La dissolution est totale. On fait passer un courant d"intensit´eI= 100mAentre deux ´electrodes situ´ees aux extr´emit´es de la cuve.Donn´ees :masses molaires :
M(Cl) = 35,5g.mol-1etM(Na) = 23g.mol-1.
Nombre d"AvogadroestNA= 6,02.10-23mol-1; charge ´el´ementaire este= 1,6.10-19C.©Q :Sachant que les vecteurs vitesse des ions chlorure et des ions sodium sont de sens oppos´es
et dans le rapport 1,5, d´eterminer la vitesse et le sens de d´eplacement de ces ions.R´ep :v+?= 2,4.10-7m.s-1;v-?= 3,6.10-7m.s-1.
???Ex-E1.2Semi-conducteur :Les semi-conducteurs sont des mat´eriaux utilis´es en ´electronique
et dont la conduction varie fortement avec la temp´erature ou avec la pr´esence d"impuret´e. Dans
un semi-conducteur, il existe deux types de porteurs de charge : ◦les ´electrons, de chargeqe=-e, de densit´ene; ◦et les trous, de chargeqp= +e, de densit´enp.`A une temp´erature donn´ee, du fait des propri´et´es dues aux liaisons internes au semi-conducteur,
le produitnenp=n2iest constant.La pr´esence d"impuret´es (= atomes '´etrangers" au r´eseau) permet de modifierneetnptout en
maintenant le produitnenpconstant. En l"absence d"impuret´es, ces deux valeurs sont ´egales :ne=np=ni.Pour le silicium, nous avons :ni= 1,5.1016m-3.
Dans les conditions d"´etude, la vitesse des ´electrons estve= 12cm.s-1et celle des trousvp=5cm.s-1.
1)D´eterminer la densit´e de courant du silicium dans les conditions d"´etude.
2)Comment varie la densit´e de courantjavecne? Tracer l"allure de la courbe correspondante
j=j(ne) et expliquer l"int´erˆet de la pr´esence d"impuret´es dans le silicium utilis´e en ´electronique.
R´ep : 1)j= 4,1.10-4A.m-2;
2)jmin=j0= 3,7.104A.m-2pourne,0=ni?
vP ve= 9,7.1015m-3. ?Calculs de tensions et de courants E2? ???Ex-E2.1R´eseau `a deux mailles D´eterminer, pour le circuit ci-contre, l"intensit´eiqui traverse la r´esistanceR2et la tensionuaux bornes de la r´esistanceR3:1)en faisant des associations de r´esistances et en appliquant le
diviseur de tension.2)en faisant une transformationTh´evenin→Nortonet en
appliquant le diviseur de courant. E R1 R3R 2 R 4ui3)Application num´erique pourE= 6V,R1= 100 Ω,R2=R3=R4= 50 Ω
R´ep : 1/2)i=R3E
R1R3+ (R1+R3)(R2+R4);u=R3(R2+R4)ER1R3+ (R1+R3)(R2+R4);3)i= 15mAetu= 1,5V.
Exercices d"´Electrocin´etique2008-2009
???Ex-E2.2Circuit lin´eaireDans le circuit ci-contre :
1)CalculerUEF,
2)Calculer l"intensit´eI0circulant dans
la branche principale;3)Calculer l"intensit´eI?circulant dans
la branche contenant le g´en´erateurE? (pr´eciser son sens);4)Calculer les intensit´esi1,i2eti3.
Donn´ees :
R= 1Ω,E= 5VetE?= 3V.
E2R RA B E" 2RR R R R C D E F I0i 1 i 2 i 3 R´ep :UEF?1,67V;I0?0,83A;I??0,17A;i1=i3?0,33A;i2?0,17A.? ???Ex-E2.3Distribution de courant sur les arˆetes d"un cube Le courant d"intensit´eIarrive sur le sommetAd"un cube dont les arˆetes sont constitu´ees par un fil m´etallique; chaque arˆete a une r´esistancer. Le courant ressort par le sommetHoppos´e `aA.1)Calculer les intensit´es dans chaque branche.
2)SoitVA=VetVH= 0Vles potentiels des pointsAetH. Calculer
les potentiels des diff´erents sommets.3)Quelle est la chaleur dissip´ee dans le cube par unit´e de temps?
A.N. :I= 500mAetr= 0,2 Ω.
R´ep : 2)VE=VF=VG=rI3=25V;VB=VD=VC=VA-rI3=35V;
3)PJ=δQ
dt=56rI2?42mW. ?Association de g´en´erateurs ???Ex-E2.4Mod´elisation de Th´evenin (1) Donner le g´en´erateur deTh´evenin´equivalent au circuit ci-contre entreAetB.R´ep :R´eq=R
2etETh=e+Rη.
???Ex-E2.5Mod´elisation de Th´evenin (2)D´eterminer le g´en´erateur
deTh´evenin´equivalent au r´eseau dipolaire entre les bornesAetBci-contre.Donn´ees :η= 1A,R= 6Ω
etE= 24V. E2R R2RA Bh5h EThR eq B AR´ep :Req=R2= 3 Ω etETh= 2Rη+E4= 18V
?Calculs de r´esistances ´equivalentes ???Ex-E2.6R´esistance ´equivalente d"un r´eseau dipolaire (1) Calculer la r´esistance´equivalente `a un r´eseau `a mailles carr´ees, chaque cˆot´es ayant la r´esistancer.R´ep :R´eq=13
7R A E GD C M N F BI I2http ://pcsi-unautreregard.over-blog.com/qadripcsi@aol.com
2008-2009Exercices d"´Electrocin´etique
???Ex-E2.7R´esistance ´equivalente d"un r´eseau dipolaire (2) Chaque trait repr´esente un r´esistor de r´esistanceR. D´eterminer la r´esistance ´equivalente de ce r´eseau vu des points :1)A et C (5R/4)2)A et E (3R/2)3)A et F (7R/8)
4)B et D (5R/6)5)H et D (R)6)A et B (17R/24)
7)B et F (7R/12)ABC
H FD G JE ???Ex-E2.8Th´eor`eme de Kennelly (`A comprendre!) On consid`ere les deux circuits ci-dessous : celui de gauche est appel´e le circuit" étoile » et celui de droite circuit " triangle ». Exprimer les résistancesr1,r2etr3 du circuit étoile en fonction des résistancesR1,R2et R3du circuit triangle pour que les deux circuits soient
équivalents. La relation obtenue constitue le théorème deKennelly. R´ep :r1=R2R3R1+R2+R3,r2etr3se d´eduisent par permutation circulaire des indices. ???Ex-E2.9R´esistance ´equivalente d"un r´eseau dipolaire (3)1)Calculer la r´esistance ´equivalente du r´eseau suivant :
a.en utilisant les lois deKirchoff. b.en utilisant les regroupements de r´esistances (s´erie, pa- rall`ele, triangle-´etoile).2)On applique entreAetBune tensionU= 11V.R
A BC D RR R R1 2 2 1 Calculer l"intensit´e du courant dans la branche CD avec :R1= 2R,R2= 4R, etR= 1 Ω.R´ep : 1)R´eq=2R1R2+RR1+RR2
2R+R1+R2;2)I=IC→D=U11R= 1A.
´Equation diff´erentielle et Conditions initiales d"un circuit ???Ex-E2.10Deux bobines r´eelles en parall`ele D´eterminer, dans le cas particulier o`uR1L2=R2L1, l"´equation diff´erentielle liant la tensionuet le courantidans le montage ci-contre, constitu´e de deux bobines r´eelles en parall`ele.R´ep :(L1+L2)u=L1L2di
dt+R2L1i ???Ex-E2.11Deux condensateurs r´eels en s´erie D´eterminer l"´equation diff´erentielle liant la tensionuet le courantidans le montage ci-contre, constitu´e de deux conden- sateurs avec fuite en s´erie. On noterau1etu2les tensions aux bornes de chaque condensateur. R´ep :Cas o`uR2C2=R1C1: (C1+C2)i=C1C2dudt+C1R2u. ???Ex-E2.12Filtre de Wien (Exercice important!) Le montage ci-contre comporte deux r´esistances identiquesRet deux condensateurs de capacit´es identiquesC.1)´Ecrire l"´equation diff´erentielle liant la tension de sortievaux
bornes du condensateur et la tension d"entr´eeu.2)`A l"instant initial, les deux condensateurs sont d´echarg´es et la tensionu=Eest constante.
D´eterminer les conditions initiales portant survetdv dtjuste apr`es le branchement du circuit : v(0+) etdv dt(0+). qadripcsi@aol.comhttp ://pcsi-unautreregard.over-blog.com/3Exercices d"´Electrocin´etique2008-2009
R´ep : 1)dudt=RCd2vdt2+ 3dvdt+vRC;2)v(0+) = 0 etdvdt(0+) =ERC. ???Ex-E2.13Bobine r´eelle en s´erie avec un condensa- teur avec fuites Une bobine r´eelle d"inductanceLposs`ede une r´esistance r. Elle est plac´ee avec un condensateur de capacit´eCet de r´esistance de fuiteR.1)D´eterminer l"´equation diff´erentielle liant l"intensit´ei
et la tensionu.2)`At= 0, la tension aux bornes du condensateur vautv0et pourt≥0, on imposeu= 0 grˆace
`a un court-circuit. Juste apr`es l"installation du court-circuit, que valenti(0+)?v(0+)?di dt(0+)? etdvdt(0+)?R´ep : 1)LCd2i
dt2+? rC+LR? didt+?1 +rR?
i=uR+Cdudt2)i(0+) = 0;v(0+) =v0;di
dt(0+) =-v0L;dvdt(0+) =-v0RC.Solution Ex-E2.1
1)Apr`es avoir introduit et nomm´e les noeuds, on peut introduire la
r´esistance ´equivalente `aR2etR4qui sont en s´erie :R5=R2+R4 •Il apparaˆıt queR3est en parall`ele avecR5.En simplifiant :R6=R3//R5=R3R5
R3+R5.
•On reconnaˆıt un diviseur de tension,R1etR6´etant en s´erie, sou- mises `a la tensionE:UAB=R6R1+R6E=R3R5R3+R5ER1+R3R54R3+R5
Soit :u=UAB=R3(R2+R4)
R1R3+ (R1+R3)(R2+R4)E
•i=UABR5sur le premier sch´ema ´equivalent.Soit :i=R3E
R1R3+ (R1+R3)(R2+R4).
E R1 R3ui ?R 5A B E R1 R6u? ?A BRque : Attention!in"apparaˆıt plus sur le second sch´ema ´equivalent. Il fallait revenir au
premier sch´ema ´equivalent pour l"exprimer.2)On introduit et on nomme les noeuds. On reconnaˆıt un g´en´erateur
deTh´evenindef.´e.m.Eet de r´esistance interneR1entreAetB. On peut faire une transformationTh´evenin→Norton.Il apparaˆıt lec.´e.m.:η=E
R1. •R1etR3sont en paral`ele, de r´esistance ´equivalente :R0=R1R3R1+R3.
•R0est en parall`ele avecR5,mais on ne simplifie pas!car : - on cherchei - on reconnaˆıt un diviseur de courant au noeudAaliment´e parη:R5ηui
?A B R0R3ηui
?R 5A B R1 i=R0R0+R5η=R1R3R1+R3.1R1R3
R1+R3+R2+R4.ER1. Soit :i=R3ER1R3+ (R1+R3)(R2+R4).
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2008-2009Exercices d"´Electrocin´etique
•PuisqueUAB=R5i, on retrouve :u=UAB=R3(R2+R4)R1R3+ (R1+R3)(R2+R4)E3)i= 15mAetu=UAB= 1,5V.
Solution Ex-E2.2
1)On reconnaˆıt un montage" Diviseur de tension » entreDetF,
donc :UEF=RR+ 2RE?= 1V
2)• Il faut d"abord exprimer la résistance équivalenteReqentreBetC.
R eq= (R//R)//2R=R2//2R=25R
• Du point de vue de la branche principale, la branche{D,2R,R,F}est inutile puisqu"une force éloctromotriceE?en parallèle impose la tension à ses bornes. On peut donc l"enlever sur un schéma équivalent.Il apparaît deux forces électromotrices en série qui s"oppose : on peut donc les remplacer par une
seule et uniquef.é.m.de valeurE0=E-E?= 2V et de même sens queE. • Le circuit est maintenant équivalent à un circuit formé d"une seule maille - parcourue parI0, - constitué d"unef.é.m.E0de même sens queI0 - et d"une résistance équivalenteR0=R+Req+R=12 5R. →la loi des mailles donneI0=E0R0=512R(E-E?) =56A≈0,83A
3)• Pour connaître l"intensitéI?circulant dans la branche contenantE?on calcule d"abord
l"intensitéI??qui circule deDversFdans la branche contenant les résistances2R+R= 3R soumises à la tensionE?. La loi d"Ohmdonne, en convention récepteur :I??=E?3R= 1A
• On en déduit donc, d"après la loi des noeuds et en définissantI?par rapport àE?en convention
générateur, queI?=I??-I0=16A≈0,17A(I?dirigée deFversD).
4)• Tout d"abord, les symétries imposent quei1=i3
On reconnaît ensuite entreBetCun diviseur de courant : • On a donc :i1=G1GeqI0=ReqRI0=?i1=i3=25I0=13A≈0,33A
• De même :i2=G2GeqI0=Req2RI0=?i2=15I0=16A≈0,17A • On vérifie bien entendu la loi des noeuds enB:I0=i1+i2+i3. qadripcsi@aol.comhttp ://pcsi-unautreregard.over-blog.com/5Exercices d"´Electrocin´etique2008-2009
???Ex-E2.14Groupement diode id´eale-r´esistances Représenter la caractéristique Intensité-TensionI(U)du di- pôle équivalent au groupement entre les points A et B. ABUR R'quotesdbs_dbs12.pdfusesText_18[PDF] exercice seconde nombre d'or
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