Corrigé des Exercices (1) du Chapitre A-1 LOI DES MAILLES – LOI DES NOEUDS ET LOI D'OHM EXERCICE 1 "Moteur à courant continu à vide et en charge"
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BTS Electrotechnique (Physique Appliquée) Christian BISSIERES et Claude GIRAUD Page 1 sur 3 Corrigé des Exercices Chapitre A-1 "Lois des Mailles - Noeuds - Ohm"
Corrigé des Exercices (1) du Chapitre A-1
LOI DES MAILLES - LOI DES NOEUDS ET LOI D"OHM EXERCICE 1 "Moteur à courant continu à vide et en charge"1- Essai à vide
A vide, le moteur absorbe un courant I
0 = 4A
? On a : 0 0U E R.I= +
0 0E U R.I 230 2 4
soit0U 222V
? On a0 0E k.n
0 0E 222n k 0,15 soit 1
0n 1480tr.min
2- Essai en charge
En charge, le moteur tourne à la vitesse n = 1360tr.min -1 ? On a directement E = k.n ?E 0,15 1360= ´
soitE 204V=
U E R.I= +
U E 230 204
IR 2- -= =
soitI 13A=
EXERCICE 2
"Moteur à courant continu à excitation en série"1- Essai en charge
? On a inducteur induit inducteur induitU E R I R I E R R I= + + = + +
inducteur induitE U R R I 230 0,55 0,74 5= - + = - + ´
E 224V»
? On aE k.n.I=
3E 223,55
nk.I21,3.10 5
soit 1 n 2100tr.min2- Essai à vide
? Même équation que pour l"essai en charge : (0 inducteur induit 0E U R R I 230 0,55 0,74 0,5
E 229V»
3E 229,355nk.I
21,3.10 0,5
soit 1 n 21000tr.min Le moteur "série" doit toujours être couplé à une charge suffisante pour "appeler" un courant proche du courant nominal. Dans le cas contraire, le courant faible ne permettra pas d"avoir un flux inducteur suffisant et le moteur va s"emballer (vitesse trop élevée).EXERCICE 3
"Résistances dans un amplificateur de puissance" ? Pour déterminer RE, il faut calculer V
EM et I
E ■ VAC = R
C.IC avec I
C = 120.I
B = 120´0,1 = 12mA
? VAC = 200´12.10
-3 ? VAC = 2,4V.
■ Loi des mailles : VAC + V
CE + V
EM = V
CC ? VEM = V
CC - V
AC - V
CE ? VEM = 12 - 2,4 - 6 ? V
EM = 3,6V.
■ Loi des noeuds : I E = I B + IC = 0,1 + 12
? IE = 12,1mA
Loi d"Ohm :
EM E 3 EV 3,6 RI12,1.10
ER 298
» W
? Pour déterminer RB2, il faut calculer V BM et I B2 ■ Loi des mailles : VAC + V
CE + V
EM = V
CC ? V BM = VBE + V
EM = 0,7 + 3,6 ? V
BM = 4,3V. ■ Loi d"Ohm : BM BM B2 3B2 BV V4,3RI 5.I
5 0,1.10
B2R 8,6k
» W
? Pour déterminer RB1, il faut calculer V
AB et I
B1 ■ Loi des mailles : VAB + V
BM = V CC ? VAB = V
CC - V
BM = 12 + 4,3 ? VAB = 7,7V.
■ Loi des noeuds : IB1 = I
B + IB2 = 0,1 + 0,5 ? I
B1 = 5,1mA.
Loi d"Ohm :
AB B1 3 B1V 7,7 RI5,1.10
B1R 1,51k
» W
IB I B1 V CCIC IE C E
B R B1 R C R B2 R EIB2 A M V
BE V AB V AC V EM V CE V BMBTS Electrotechnique (Physique Appliquée) Christian BISSIERES et Claude GIRAUD Page 2 sur 3 Corrigé des Exercices Chapitre A-1 "Lois des Mailles - Noeuds - Ohm" EXERCICE 4
"Capteur de lumière" 3 6P P P PV R I R 0,5 2.10 0,5 1.10
= = ´ F = ´ ´ soitPV 1mV
? Flèche de la tension VR1 ® voir schéma.
? La loi d"Ohm donne directement : R11V I R ? La loi des mailles donne :S R1 R2 1 2V V V R I R I
S 1 2V R R I
Remplaçons I par R11VR
ce qui donne :R1 1 2
S 1 2 R1
1 1V R R
V R R V
R R+= + =
soit 2 S R1 1R V 1 V R ? Si e = 0V alors VR1 = V
P et donc
2 S P 1R V 1 V RPour F = 1μW on a V
P = 1mV et on veut V
S = 100mV; il faut donc
2 1R100 1 100R 1+ = =
2 1R 100 1R soit 2 1R 99
R=
EXERCICE 5
"Shunt de courant"La relation du pont diviseur de courant donne :
2 11 1 2I RI R R
avec 2 1I 1 I 100 1 1 2100R R R
1 2 99R R2 1R 0,99 R