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10 - Les circuits électriques et leurs grandeurs
Activité documentaire
Enjeux énergétique
Un chauffage d'appoint
✔ Exploiter la loi d'additivité des tensions.
✔ Exploiter la loi d'Ohm.
✔ Exploiter la loi d'Ohm.
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Introduction
Un chauffage électrique d'appoint est un système de chauffage qui peut reposer sur deux éléments : une résistance chauffante, pour chauffer l'air de la pièce à vivre, et un ventilateur, pour homogénéiser la température.
Problématique
Comment déterminer la résistance d'un chauffage d'appoint ?
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Doc. 1Effet Joule
Lorsqu'un courant électrique circule dans un résistor (ou un conducteur ohmique) ayant une résistance , ce dernier s'échauffe et transfère de l'énergie thermique à son environnement extérieur. Ce phénomène est appelé effet Joule et il a été découvert par le physicien James Joule en 1840.
Différents paramètres ont une influence sur l'énergie transférée par effet Joule . On peut citer notamment le fait que cette énergie est proportionnelle à la durée de fonctionnement du résistor.
Différents paramètres ont une influence sur l'énergie transférée par effet Joule . On peut citer notamment le fait que cette énergie est proportionnelle à la durée de fonctionnement du résistor.
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Doc. 2Modélisation du chauffage d'appoint
Le chauffage d'appoint peut se modéliser par un circuit en série comportant un générateur, un résistor et un moteur comme sur le schéma normalisé ci-dessous.
Le générateur fournit une tension et le moteur nécessite une tension d'au moins 8 V. Dans le cas où , l'intensité le traversant est de 1,5 A.
Le générateur fournit une tension et le moteur nécessite une tension d'au moins 8 V. Dans le cas où , l'intensité le traversant est de 1,5 A.
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Questions
1. Le chauffage d'appoint peut être modélisé par le circuit suivant.
Dans celui-ci, les dipôles sont branchés :
2. Sans calcul, préciser alors la valeur de l'intensité du courant traversant le résistor. Justifier la réponse.
3. Dans ce type de circuit, la somme des tensions des dipôles récepteurs est égale à la tension du générateur.
Déterminer alors par un calcul la valeur de la tension aux bornes du résistor.
Déterminer alors par un calcul la valeur de la tension aux bornes du résistor.
4. Calculer la valeur de la résistance de ce chauffage d'appoint.
5. Compte tenu des informations fournies dans le Doc. 1, quel(s) bon(s) réflexe(s) peut-on avoir pour limiter la
consommation d'électricité ?
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Oups, une coquille
