SOS physique-chimie

Bonjour à tous! J'ai un exercice à faire or j'ai des doutes sur certaines questions. Voici l'énoncé:

Une pile bouton à une tension à vide E= 3,0V à ses bornes et une résistance interne.

1) Schématiser le circuit permettant de tracer la caractéristique U= f(I) De cette pile d'une lampe à partir d'un rhéostat et de 2 multimètres préciser les bandes de la pire des multimètres et le sens du courant

2) Exprimer la tension aux bornes de la pile en fonction de E, r et I

3) On mesure une tension U= 2,92V aux bornes de la pile lorsqu’elle est parcourue par un courant d’intensité I= 40 mA ; Calculer la valeur de sa résistance interne r.

4) Calculer la puissance fournie par la pile

5)Énoncer une conséquence pratique de la présence d'une résistance interne dans le modèle d'une source réelle de tension continue

6) P=20µW, I= 6,7µA, Δ=3ans, calculer l'énergie en J consommée par la montre sur cette durée

Mes réponses: 1) https://zupimages.net/viewer.php?id=22/06/bwng.png (désolé pour la qualité du dessin)

2) U= E-rI

3) Pour celle-ci, j'utilise la formule citée precedemment pour trouver I=(E-U)/r= 2 ohms

4) Ici, je ne sais plus quelle formule utiliser, P=U*I ou P=R*I^2 ou U^2/r ?

5) Pour celle ci je n'ai aucune idée...

6) Encore une fois, quelle formule utiliser, E=P*Δt ou E=R*I^2*Δt ???

Merci d'avance!

Bonjour Tristan
1. Il faut revoir le schéma car seule le pile de la lampe et non la lampe nous intéresse ici.
Le schéma doit donc contenir la pile un rhéostat et 2 multimètres.
2. bien
3.attention vous calculez r et non I.
4.La puissance fournie par la pile est P= U.I
A vous avant de faire la suite.

Bonsoir!
Merci de m'aider :)

1) Alors j'ai revu mon schéma et fait ceci: https://zupimages.net/viewer.php?id=22/06/fosd.png

3) U= E-rI donc r=-(U-E)/I= -(2,92-3)/ 40*10^-3 = 2 ohms

4) P=U*I=2,92*40*10^-3= 0,12W

Tout cela est-il correct :)

1. Pas tout à fait car c'est la tension aux bornes de le pile qui nous intéresse. Par ailleurs le symbole de la résistance variable comporte une flèche.
3. Oui
4. C'est exact.

Alors, voici le schéma corrigé: https://zupimages.net/viewer.php?id=22/07/wcf1.png

J'ai également re-réfléchi à la suite:

6) 1 an= 31536000 secondes

P= 20µW Δt=3 ans = 3*31536000 secondes I=6,7µA

E= P*Δt= 20*10^-6*(3*31536000)= 1,9*10^3J

Il m'était d'ailleurs demandé de calculer la charge Q transférée à la pile durant cette période, j'ai donc fait:

I= |Q|/Δt ⇔ |Q|=I*Δt=6,7*10^-6*(3*31536000)=634 A

La seule question où je bloque est la 5, car nous n'avons jamais rien abordé de tel en cours (dans mes souvenirs du moins)

Bonjour,
Tout est juste, mais attention à l'unité de la chargé électrique à la question 6 )

Pour la question 5), peut-être faut-il évoquer une puissance perdue par effet joule dans la pile ? Qui conduirait à quelle conséquence ?

En effet, Q n'est pas en Ampères A mais en Coulombs C

5) Pour cet effet Joule, trop d'électrons créeraient des forces de frottements entraînant un échauffement jusqu'à de très hautes températures, provoquant un danger (notamment d'incendie)?

Ou alors cette résistance régule l'intensité, afin d'éviter un surplus d'intensité et d'écarter les dangers ou l'usure de la source réelle de tension continue?

Retenez simplement que la résistance interne, comme toute résistance, consomme de l'énergie électrique, qui se convertie en énergie thermique, ce qui est donc perdu. Pour un générateur, ce n'est pas souhaité.

Bonjour,
je ne comprend pas pourquoi utilise-t-on la formule P=U*I à la question c, et pourquoi pas les formules P=I*I*R ou P= U*U/R.
Par ailleurs, pourquoi trouve-t-on des résultats différents pour ces dernières formules

Bonjour vnsmr34 (drôle de prénom, je vous engage à relire les conditions d'utilisation du forum ...)

De quel R parlez-vous ? U = R x I n'est valable qu'aux bornes d'un conducteur ohmique.
Ici on désire la puissance délivrée par la pile, qui a une résistance interne égale à r, pas à R, et qui n'est pas un conducteur ohmique qui obéit à la loi d'Ohm.
Voilà pourquoi ce n'est ni faisable, ni juste dans les calculs.

En restant à votre disposition