Solution des exercices : Tension électrique - 2nd S

Classe: 
Seconde
 

Exercice 1

Considérons le circuit ci-dessous
 
 
1) Représentons les tensions $$U_{PN}\;,\ U_{AB}\;,\ U_{DC}\ \text{ et }\ U_{DE}$$
 
 
2) Déterminons la valeur de $U_{AB}$
 
Soit : $U_{AB}=U_{PN}$
 
Alors, $\boxed{U_{AB}=20\;V}$
 
3) Déduction de la valeur de $I_{1}$
 
D'après la loi des nœuds, on a :
$$I=I_{1}+I_{2}\ \Rightarrow\ I_{1}=I-I_{2}$$
Donc, $I_{1}=300-200=100$
 
Ainsi, $\boxed{I_{1}=100\;mA}$
 
4) Déterminons la valeur de $U_{DC}$
 
La loi d'additivité des tensions permet d'écrire :
 
$U_{AB}=U_{CD}+U_{DE}\ $ or, les dipôles $D_{3}\ $ et $\ D_{2}$ sont identiques donc, $U_{DE}=U_{CD}$
 
Par suite, $U_{AB}=2U_{CD}$
 
Par ailleurs, $U_{CD}=-U_{DC}$
 
Donc, $U_{AB}=-2U_{CD}\ \Rightarrow\ U_{CD}=-\dfrac{U_{AB}}{2}$
 
A.N : $U_{CD}=-\dfrac{20}{2}=-10$
 
D'où, $\boxed{U_{CD}=-10\;V}$
 
5) Déterminons la valeur de $U_{DE}$
 
Soit : $U_{DE}=-U_{DC}$
 
Donc, $\boxed{U_{DE}=10\;V}$
 

Exercice 2

1) Nommons dans chaque cas la tension mesurée par l'oscillographe.
 
L'oscillographe mesure respectivement les tensions $U_{AB}\ $ et $\ U_{CD}$
 
 
2) On fournit un écran d'oscillographe
 
Les réglages initiaux de l'oscillographe sont tels que la ligne médiane horizontale corresponde à une tension nulle
 
 
2.1) Sur la voie $A$ la sensibilité utilisée est $1\;V/cm$
 
2.2) Sur la voie $B$ la sensibilité utilisée est $200\;mV/cm$
 
2.3) La tension mesurée sur la voie $A$ est négative
 
2.4) La tension mesurée sur la voie $B$ est positive
 
2.5) La déviation observée sur la voie $A$ est 3 divisions
 
Déduisons la valeur de la tension mesurée sur la voie $A$
 
$U_{Y_{A}}=1\times 3 \Rightarrow\ U_{Y_{A}}=3\;V$
 
2.6) La déviation observée sur la voie $B$ est $2$ divisions
 
Déduisons la valeur de la tension mesurée sur la voie $B$
 
$U_{Y_{B}}=200\times 2 \Rightarrow\ U_{Y_{B}}=400\;mV$
 

Exercice 3

On a visualisé ci-dessous diverses tensions. La sensibilité verticale est de $2\;V/div$ et la sensibilité horizontale de $2\;ms/div.$
 
 
1) Indiquons l'oscillogramme qui correspond à une tension continue et celui qui correspond à une tension alternative sinusoïdale.
 
L'oscillogramme correspond $N^{\circ}1$ correspond à une tension continue , l'oscillogramme $N^{\circ}3$ à une tension alternative sinusoïdale.
 
2) Pour l'oscillogramme représentant une tension continue, calculons la valeur de la tension qui a été mesurée
 
Soit : $U_{1}=8.5\times 2 \Rightarrow U_{1}=17\;V$
 
3) Pour l'oscillogramme représentant une tension alternative sinusoïdale,
 
a) Déterminons $U_{max}$
 
On a : $U_{max}=2\times 14 \Rightarrow U_{max}=28\;V$
 
b) Calculons la valeur efficace de la tension.
 
Soit : $U_{eff}=\dfrac{U_{max}}{\sqrt{2}}$
 
A.N : $U_{eff}=\dfrac{28}{\sqrt{2}}=19.8$
 
Ainsi, $\boxed{U_{eff}=19.8\;V}$
 
4) Pour l'oscillogramme représentant une tension alternative sinusoïdale, déterminons la période du courant et sa fréquence.
 
Soit : $T=2\times 20.10^{-3}\Rightarrow T=40.10^{-3}s$
 
On a : $N=\dfrac{1}{T}=\dfrac{1}{40.10^{-3}}$ donc, $N=25\;Hz$
 

Exercice 4

On considère le circuit électrique ci-dessous comportant sept dipôles passifs comme l'indique la figure ci-dessous.
 
 
1) Calcul des tensions électriques suivantes :
$$U_{BE}\;;\ U_{CE}\;;\ U_{DC}$$
 
Soit :
 
$\begin{array}{rcl} U_{BE}&=&U_{BA}+U_{AF}+U_{FE}\quad\text{or, }U_{BA}=-U_{AB}\\\\&=&-U_{AB}+U_{AF}+U_{FE}\\\\&=&-4+0+2\\\\&=&-2\;V\end{array}$
 
Donc, $\boxed{U_{BE}=-2\;V}$
 
$\begin{array}{rcl} U_{CE}&=&U_{BE}+U_{CB}\\\\&=&U_{BE}+U_{BC}\\\\&=&-2-1\\\\&=&-3\;V\end{array}$
 
Ainsi, $\boxed{U_{CE}=-3\;V}$
 
$\begin{array}{rcl} U_{DC}&=&U_{EC}+U_{DE}\\ \\&=&U_{EC}-\dfrac{3}{2U_{BC}}\\ \\&=&-(-3)-\dfrac{3}{2}\times 1\\ \\&=&1.5\;V\end{array}$
 
Ainsi, $\boxed{U_{DC}=1.5\;V}$
 
2) Déduisons le sens du courant dans la branche $(BE).$
 
La tension $U_{BE}$ est négative, le courant circule branche $(BE)$ de $E$ vers $B$
 
3) Détermination des intensités électriques $I_{2}\;;\ I_{4}\;;\ I_{6}\ $ et $\ I_{7}.$
 
 
En utilisant la loi des nœuds, on obtient :
 
$\begin{array}{rcl} I=I_{1}+I_{7}&\Rightarrow&I_{7}=I-I_{1}\\\\&\Rightarrow&I_{7}=5-2\\\\&\Rightarrow&I_{7}=3\;A\end{array}$
 
Donc, $\boxed{I_{7}=3\;A}$
 
$\begin{array}{rcl} I_{2}&=&I_{1}+I_{3}\\\\&=&2+3\\\\&=&5\;A\end{array}$
 
Ainsi, $\boxed{I_{2}=5\;A}$
 
$\begin{array}{rcl}  I=I_{2}+I_{4}+I_{6}&\Rightarrow&I=I_{2}+2I_{4}\quad\text{car, }\ I_{4}=I_{5}=I_{6}\\ \\&\Rightarrow&I_{4}=\dfrac{I-I_{2}}{2}\\ \\&\Rightarrow&I_{4}=\dfrac{5-5}{2}\\ \\&\Rightarrow &I_{4}=0\;A\\ \\&\Rightarrow&I_{6}=0\;A\end{array}$
 
D'où, $\boxed{I_{6}=0\;A}$
 
4) L'ampèremètre du circuit est de classe 2. Il comporte $100$ divisions et porte les calibres
$$1\;A\;;\ 5\;A\;;\ 10\;A\ \text{ et }\ 15\;A$$
a) Déterminons le calibre le mieux adapté à la mesure.
 
Le calibre le mieux adapté à la mesure $5\;A$ est le calibre.
 
Déduisons l'indication $n$ de l'aiguille.
 
On sait que : $I_{7}=\dfrac{C\times n}{N}\Rightarrow n=\dfrac{I_{7}\times N}{C}$
 
Donc, $n=\dfrac{3\times 100}{5}=60$ d'où, $\boxed{ n=60\text{ divisions}}$
 
b) Donnons un encadrement de l'intensité mesurée
 
Soit : $\Delta I_{7}=\dfrac{C\times 1}{N}=\dfrac{5\times 1}{00}\Rightarrow \Delta I_{7}=0.05\;A$
 
On a :
 
$\begin{array}{rcrcccl} I_{7}-\Delta I_{7}\leq I_{7}\leq I_{7}+\Delta I_{7}&\Rightarrow&3-0.05&\leq&I_{7}&\leq&3+0.05\\\\&\Rightarrow&2.95\;A&\leq&I_{7}&\leq&3.05\;A\end{array}$
 

Commentaires

Enseignant

Excellent

J'ai besoin d'aide en physique

J'ai beaucoup aimé cette exercice

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J'ai besoin de celles de la classe de seconde L

Exercice 11

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Correction de l’exercice 2

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Correction de l’exercice 4

Correction d’exercice6

Hyper bien

Très intéressant

Effectivement Dr

Suivent de corigée

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