Transfert d'énergie

[Ninon 1ère S]

Bonjour,
Je dois faire un exercice d'application et je bloque..

Voici l'énoncé:
Un générateur de fém E= 6,0 V fournit une puissance électrique Pél = 12 W quand il est traversé par un courant d'intensité I=2,5 A.
a) Quelle est la puissance totale convertie ?
b) Quelle est la puissance Pj dissipée sous forme thermique ?
c) En déduite la tension U(PN) aux bornes du générateur et sa résistance interne r.

a) La puissance totale convertie est la puissance utile donc Pu = E x I = 6,0 x 2,5 = 15 W

b) Logiquement, on devrait utiliser la formule Pél = Pu + Pj donc Pj = Pél - Pu.
On a donc Pj= 12 -15 = -3
Or -3 est un nombre négatif donc mon résulat est faux mais je ne vois pas comment trouver Pj autrement..

Merci de bien vouloir m'aider !

[SoS(1)]

Bonjour

Vous avez raison de signaler ce problème et de ne pas vous contenter de se signe moins qui n'a pas lieu d'être.

Si on se détache un peu des formules, on peut logiquement dire que la pile créée une puissance (les 15W). Sur cette puissance créée, une partie est fournie au circuit extérieur (la puissance Pél) et une partie est dissipée dans la pile du fait de sa résistance interne (puissance dissipée par effet joule).

P = Pél + Pj

Cela vous permet-il de corriger votre réponse ?

[Ninon 1ère S]

Je ne vois pas bien car la formule est Per= Pu + Pj. Et Per = Pél non ?
On nous demande à la question a) la puissance totale convertie. Il s'agit de Per ou de Pu ?

[SoS(12)]

Bonjour Ninon,

Ne vous focalisez pas trop sur les formules, les notations peuvent parfois changer du cours aux exercices ou d'un exercice à l'autre. Ce qui compte est de comprendre ce que signifient les formules.

Vous savez quelle est la puissance (ici appelée totale convertie) théorique du générateur, vous connaissez la puissance (ici appelée électrique) réellement délivrée par le générateur au circuit et vous savez que la différence entre les deux est la perte de puissance par effet Joule (ici appelée Pj). On retrouve ce que mon collègue vous a déjà proposé.

En restant à votre disposition.

[Ninon 1ère S]

D'accord, j'ai mieux compris.
Et vous pensez que mon résultat à la question a) est juste ?
Parce que après vos explications, je pense que c'est faux. La puissance totale convertie est égale à 12 W + l'effet Joule mais on ne connait pas sa valeur donc je ne vois pas comment faire..

[SoS(1)]

Votre réponse est pourtant juste.

La tension aux bornes du générateur est u = E - ri
La puissance fournie par le générateur est obtenue en multipliant toute l'expression précédente par i, soit : ui = Ei - ri²
On reconnaît ici les trois termes que l'on manipule depuis le début :

ui : puissance fournie par le générateur au circuit extérieur
Ei : puissance créée à l'interieur du générateur
ri² : puissance dissipée par effet joule à l'intérieur du générateur

Cela clarifie-t-il les choses ?

[Ninon 1ère S]

Je suis d'accord avec ça mais je ne vois pas en quoi cela va nous aider à calculer la puissance totale ne connaissant pas la valeur de l'effet Joule et ne connaissant seulement la valeur de la puissance électrique.
Voyez vous mon problème ?

[SoS(12)]

Mais vous avez bien calculé Exi dans la première question. Vous connaissez donc la puissance fournie par le générateur au circuit extérieur et la puissance créée à l'intérieur du générateur. La puissance dissipée par effet Joule est donc le troisième terme.

[Ninon 1ère S]

D'accord, je mets donc 3 W au lieu de -3 W ?

[SoS(12)]

Ça me parait une assez bonne idée.

Les aides précédentes vous permettent normalement de répondre aux questions suivantes.

En restant à votre disposition.

[Ninon 1ère S]

Merci beaucoup !
Mais comment fait-on pour trouver U(PN) pour la question c) ? On connait E, I mais pas r..

[SoS(12)]

La puissance fournie par le générateur (que vous connaissez) est égale au terme uxi, d'après l'équation que vous a proposé mon collègue. De même, vous trouverez ensuite r dans cette équation.

Cherchez toujours à comprendre à quoi correspond chaque terme de l'équation, et ainsi à le relier aux données et aux questions dans l'exercice.

[Ninon 1ère S]

Je ne vois pas ce que vous voulez dire par: "La puissance fournie par le générateur (que vous connaissez) est égale au terme uxi"
Cela veut dire que U(PN) = 12V ?

[SoS(11)]

Par puissance fournie par le générateur il faut entendre puissance électrique qui est égale à UPN x i.
Vous connaissez cette puissance, vous allez donc pouvoir trouvez UPN et ainsi en déduire r.

A vous de jouer et n'hésitez pas si vous avez encore des questions ou des réponses à nous soumettre.

[Ninon 1ère S]

Donc on a P=UI d'où U = P/I donc U=15/2,5= 6,0 V
Le résultat est-il juste ?