Fiche de révision

Physique

Le récepteur électrique

Moteur, électrolyseur, résistor : chaque récepteur a sa façon d’utiliser l’énergie.

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Fiche de révision de Physique : « Le récepteur électrique », proposée par ndolomath.comndolomath

Le récepteur électrique

💡 Idée principale : un récepteur reçoit l’énergie électrique. Un récepteur actif (moteur, électrolyseur) a une force contre-électromotrice

E^{'}

:

U = E^{'} + r^{'} I

.

Étapes résumées

Convention récepteur : courant et tension en sens opposés.
Récepteur passif (résistor) : $U = R I$ .
Récepteur actif : $U = E^{'} + r^{'} I$ .
E′ est la f.c.é.m., r′ la résistance interne.

Passif ou actif

Passif

Transforme tout en chaleur : résistor, fer.

U = R I

.

≠

Actif

Transforme aussi en énergie mécanique ou chimique : moteur, électrolyseur.

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1. Caractéristique d’un récepteur actif

U_{A B} = E^{'} + r^{'} I

E′force contre-électromotrice en Vr′résistance interne en Ω

2. Comprendre : où va l’énergie ?

Un résistor transforme toute l’énergie reçue en chaleur : c’est un récepteur passif. Un moteur ou un électrolyseur en transforme une partie en une autre forme utile (travail mécanique, énergie chimique) : ce sont des récepteurs actifs. On les décrit par une force contre-électromotrice $E^{'}$ et une résistance interne $r^{'}$ .

Exemple du moteur

3. Moteur à courant continu

Bloqué, il se comporte comme un résistor (E′ = 0).

En rotation, E′ apparaît et le courant diminue.

E′ augmente avec la vitesse.

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Exemple guidé

Énoncé

Un moteur (E′ = 10 V, r′ = 2 Ω) est alimenté sous 12 V. Calcule l’intensité.

Solution

I = \frac{U - E^{'}}{r^{'}} = \frac{12 - 10}{2} = 1 A

.

Application : le ventilateur

Exercice type

Le moteur d’un ventilateur a $E^{'} = 10 V$ et $r^{'} = 2 Ω$ . Il est traversé par 0,5 A. Calcule la tension à ses bornes, la puissance utile et la puissance perdue.

Solution :

U = E^{'} + r^{'} I = 10 + 2 \times 0, 5 = 11 V

.
Puissance utile :

E^{'} I = 5 W

.
Puissance perdue :

r^{'} I^{2} = 0, 5 W

; reçue :

U I = 5, 5 W

.

Attention

Si on bloque le moteur, $E^{'}$ devient nulle : le courant augmente fortement et le moteur chauffe.
C’est pourquoi un ventilateur bloqué peut griller.

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À toi de jouer

1. Un résistor est-il un récepteur actif ?

2. U = 24 V, E′ = 20 V, r′ = 4 Ω. I ?

3. Que vaut E′ d’un moteur bloqué ?

Réponses : non, passif · 1 A · 0. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.

Erreurs fréquentes

Un moteur bloqué chauffe et peut griller.
La convention récepteur change les sens de U et I.
E′ n’existe que pour un récepteur actif.

Méthode

Écris la caractéristique du récepteur et celle du générateur, puis cherche le point commun.

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Passif ou actif

Passif

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1. Caractéristique d’un récepteur actif

2. Comprendre : où va l’énergie ?

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3. Moteur à courant continu

Énoncé

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Application : le ventilateur

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