circuit éléctrique

[Charlène ;1ereS]

Bonjour, je suis complétement bloquée sur ce sujet... Pouvez-vous m'aider s'il vous plaît? = ) ( n'ayant pas encore fait le cours dessus...)

Sur le réseau TGV Sud-Est, les motrices sont mises en mouvement par un moteur fonctionnant en courant continu et alimenté par un caténaire C, le retour du courant s'effectuant par un rail.

La sous station maintient, entre les points A et B, la tension U(ab)=U=1 500V. La résistance électrique de la caténaire est de 20 m(oméga) par kilomètre, celle d'un rail de 32m(oméga) par kilomètre.
La motrice est à 10km de la sous-station; l'intensité du courant électrique dans la ligne et dans le moteur vaut alors I=1 200A.

a) Déterminer les résistances de la caténaire et du rail entre la motrice et la sous station.
b)Quelle est la tension aux bornes du moteur?
c) Calculer la puissance électrique P(él) du moteur.
d)La résistance interne du moteur étant négligeable, quelle est sa puissance mécanique P(m)?
e)Calculer la puissance électrique P(j) de l'effet Joule dans la caténaire et dans les rails.
f) Calculer le rendement de la conversion d'énergie: n=P(m)/P(m)+P(J) ( à exprimer en pourcentage)


Voilà je vous remercie d'avance!!!!

[SoS(5)]

Bonjour Charlène,

Je vous invite à commencer par faire un schéma pour représenter la motrice, les points A et B , les rails,..
Ensuite, pour faire la première question, il suffit de bien lire le texte, pas de panique !

Proposez nous une ébauche de solution et nous vous aiderons
A tout de suite

[maxime 1ereS]

bonjour, j'ai le même exercice a réaliser et je tiens une solution dont je ne suis pas sur du tout


C --------(caténaire)------A
| |
moteur sous station
| |
D---------(rail)------------B

Nous dirons que la tension Uab de la sous station est égale a la tension Ucd du moteur. Donc Uca=0
->alors r(caténaire) =0 (puisque U=rI -> r=U/I et U(ca)=0)
de même r(rail)=0

Ce qui entraine un effet joule nul et un rendement de 100% bizarre. Mon erreur est sans doute dans lestimation de la tension U ca mais il me semble logique quelle soit égale à 0 étant donné qu'aucun récepteur n'y soit présent.

Merci d'avance de votre aide.

[SoS(14)]

Bonjour Maxime,

Relisez l'énoncé !!

La résistance électrique de la caténaire est de 20 m(oméga) par kilomètre, celle d'un rail de 32m(oméga) par kilomètre.

Les résistances (par km ici) n'étant pas nulles votre estimation de Uac et Udb sont fausses ...
mais grâce à un certain Monsieur Ohm vous devriez pouvoir progresser

Sos (14)

[maxime]

C-------catenaire------A
| |
| |
moteur sous station
| |
| |
D---------rail-----------B

[maxime 1ereS]

A)la résistance du rail serait alors 0.032*10 0.32omega.
et celle du caténaire serait 0.02*10 0.2omega.

Ainsi Uca=0.2*200=40V
Udb=0.32*200=64V

B) Ainsi Ucd= (1500-(40+64))1396V.

C) P=1396*200=279200W.

D)j'ignore comment se calcule la puissance mécanique.

E)Pj(cat.)=0.2*200^2=8000W
Pj(rail)=0.32*200^2=12800W.

Ceci est-il juste?

[SoS(11)]

Bonjour,

J'ai un peu de mal à comprendre votre schéma, mais là n'est pas l'essentiel.

Tout d'abord pourriez vous indiquer clairement les unités d'une résistance électrique et indiquer comme vous l'avez fait les valeurs des deux résistances à calculer avec les unités correctes.
Pour les tensions, là encore vous avez la bonne relation mais I = 1200A. Donc il faut refaire votre calcul.

Pour la suite, on verra dans votre prochain message avec les valeurs correctes.

A bientôt.

[maxime 1ereS]

En effet ça donne donc:

A)32miliohm=0.032ohm
20mohm=0.02ohm

-la résistance du rail serait alors
r(ohm)*distance(km)
0.032*10=0.32ohm.

-et celle du caténaire serait
0.02*10=0.2ohm.

Ainsi Uca=0.2*1200=240V
Udb=0.32*1200=384V

B) DONC Ucd= (1500-(240+384))=876V.

C) Pél=876*1200=1 051 200W.

[maxime 1ereS]

voici le veritable schema

[SoS(14)]

Bonjour Maxime,

C'est mieux pour les unités qui apparaissent clairement.
Pour le calcul des valeurs des tensions, je suis d'accord à un détail près ! Vous calculez Uac et non Uca ...
Pour la valeur de Ucd OK
Mais pour celle de Pel, le notion de chiffres significatifs me semble mise à mal ... le résultat affichée par la calculatrice étant le bon mais vous ne pouvez l'écrire ainsi.

Nous attendons la suite avec impatience.

Sos (14)

[maxime 1ereS]

La valeur serait alors : 1 051 000 W? (je n'arrive plus à me rappeler avec précision la notion de chiffres significatifs)

[SoS(14)]

Bonjour Maxime,

Dans votre calcul 876 * 1200, le premier chiffre a trois chiffres significatifs tandis que le second en a quatre, et comme vous effectuez une multiplication, le résultat ne peut pas avoir plus de ......... et donc on doit écrire Pél = ..... cela vous rappelle-t-il des souvenirs ?

A tout de suite pour votre réponse

Sos(14)

[maxime 1S]

1050000W ?

[SoS(12)]

Bonjour Maxime,

Je vous rappelle que pour respecter le nombre de chiffres significatifs au cours d'une multiplication ou d'une division, le résultat ne doit pas posséder plus de chiffres significatif que la donnée qui en a le moins. Avec une donnée à 4 chiffres significatifs et une donnée à 3 chiffres significatifs, votre résultat ne doit dont en posséder que 3. L'écriture à l'aide des puissances de 10 vous permet cela.

[Alex premiere S]

Bonjour,
j'ai à peu près le même exercice y a juste la question 3 qui change, pour moi c'est: la résistance interne du moteur valant 200 mohm, quelle est sa puissance mécanique? Pouvez-vous me dire comme on fait cela s'il vous plait.
Et pouvez vous m'aidez à la question 5 il faut calculer le rendement en % de la conversion d'énergie

Merci d'avance Alexandre