La force électromotrice, appelée emf, est la différence de potentiel aux bornes d'une source lorsqu'il n'y a pas de circulation de courant. La résistance interne est la résistance au passage du courant à l'intérieur de la source elle-même. Mais surtout, comment calculer ces valeurs ? Découvrons-le.
Des millions de fiches spécialement conçues pour étudier facilement
Inscris-toi gratuitementUne batterie a une force électromotrice de 0,45V. Le courant qui traverse la batterie est de 0,07A et la résistance de la charge est de 1,3Ω. Trouve la résistance interne de la batterie.
Une cellule est traversée par 0,40A avec une résistance interne de 0,35Ω. Trouve l'énergie gaspillée par seconde sur la résistance interne en joules.
Une batterie a une emf de 0,42V et une résistance interne de 0,30Ω. Calcule la différence de potentiel aux bornes lorsque le courant qui traverse la batterie est de 6,7mA.
Lorsqu'une batterie s'épuise, lequel des phénomènes suivants se produit ?
En quelle unité la force électrique est-elle mesurée ?
Une batterie a une force électromotrice de 0,45V. Le courant qui traverse la batterie est de 0,07A et la résistance de la charge est de 1,3Ω. Trouve la résistance interne de la batterie.
Une cellule est traversée par 0,40A avec une résistance interne de 0,35Ω. Trouve l'énergie gaspillée par seconde sur la résistance interne en joules.
Une batterie a une emf de 0,42V et une résistance interne de 0,30Ω. Calcule la différence de potentiel aux bornes lorsque le courant qui traverse la batterie est de 6,7mA.
Lorsqu'une batterie s'épuise, lequel des phénomènes suivants se produit ?
En quelle unité la force électrique est-elle mesurée ?
Achieve better grades quicker with Premium
Geld-zurück-Garantie, wenn du durch die Prüfung fällst
Review generated flashcards
pour commencer à apprendre ou créer tes propres flashcards d'IA
Commence à apprendre ou crée tes propres flashcards d'IA
Équipe enseignants Fem et Résistance Interne
Sauter à un chapitre clé
Toutes les sources de tension créent une différence de potentiel, fournissant un courant lorsqu'elles sont connectées à un circuit avec une résistance. Cette différence de potentiel produit un champ électrique qui agit sur les charges comme une force, provoquant le passage du courant.
Malgré son nom, la force électromotrice n'est pas exactement une force. En fait, il s'agit d'un type unique de différence de potentiel qui se mesure en volts (V).
Nous pouvons également définir la force électromotrice comme le travail W effectué par unité de charge Q, ce qui nous donne l'équation suivante :
\[\varepsilon = \frac{dW}{dq}\]
Pense à une batterie.
Nous pouvons également calculer la force électromotrice (ε) à l'aide de l'équation ci-dessous :
\[\varepsilon = \frac{E}{Q}\]
E représente l'énergie électrique en joules (J), et Q est la charge en coulombs (C).
Dans cette équation, la différence de potentiel est appelée différence de potentiel aux bornes. Elle sera égale à la force électromotrice s'il n'y a pas de résistance interne. Cependant, ce n'est pas le cas avec les alimentations réelles car il y a toujours une résistance interne. Lesvolts perdus correspondent à l'énergie dépensée par coulomb en surmontant la résistance interne.
Nous savons que la conservation de l'énergie est apparente dans les circuits électriques, et qu'elle est également valable pour les cas où il y a une résistance interne.
Volts perdus est le nom donné à l'énergie dépensée par coulomb en surmontant la résistance interne. N'oublie pas non plus de consulter nos explications sur la conservation de l'énergie.
Comme nous l'avons vu, les piles ou les batteries sont des sources de CEM, mais elles ont aussi leur propre résistance. Cette résistance est connue sous le nom de résistance interne. Nous pouvons considérer que les piles ou batteries réelles sont composées d'une source idéale de CEM connectée à une résistance en série. Cette résistance représente la résistance interne de la source. Nous savons déjà que la résistance de charge (également appelée résistance externe) est la résistance totale des composants d'un circuit électrique externe. En revanche, la résistance interne est la résistance à l'intérieur de la source d'alimentation qui s'oppose au passage du courant. Elle est généralement à l'origine de la chaleur dégagée par la source d'énergie.
D'après la loid'Ohm, nous savons que
\[V = I \cdot R\]
où V est la tension en volts, I est le courant en ampères et R est la résistance externe en ohms.
Si nous incluons la résistance interne, la résistance totale sera R+r où la résistance interne est représentée par r, et la tension peut être exprimée par la force électromotrice (ε).
\[\varepsilon = I \cdot (R + r)\]
Si tu développes les parenthèses, tu obtiendras
\[\varepsilon = I \cdot R + I \cdot r\]
où I⋅R est la différence de potentiel aux bornes en volts, et I⋅r est la perte de volts (également mesurée en volts).
Nous pouvons maintenant réarranger l'équation comme suit .
\[\varepsilon = V_R + V_r\]
oùVR est la différence de potentiel entre les bornes et Vr est la tension perdue.
Voici la relation entre la différence de potentiel aux bornes et les volts perdus. Tu peux voir dans l'équation que s'il n' y a pas de résistance interne (donc pas de volts perdus), la résistance aux bornes sera égale à la force électromotrice.
\[V_R = \varepsilon - V_r\]
La résistance interne (r) a un comportement complexe.Reprenonsl'exemple de notre batterie. À mesure que la batterie s'épuise, sa résistance interne augmente. Mais quels sont les autres facteurs qui influencent la résistance interne ? Voici quelques facteurs :
Le calcul de la résistance interne d'une source est un facteur important pour obtenir un rendement optimal et faire en sorte que la source fournisse une puissance maximale au circuit électrique. Voici quelques exemples de calcul de différentes quantités avec la résistance interne.
Rappelle-toi que R correspond à la résistance de la charge et r à la résistance interne.
Une batterie a une emf de 0,28V et une résistance interne de 0,65Ω. Calcule la différence de potentiel aux bornes lorsque le courant qui traverse la batterie est de 7,8mA.
Solution
La force électromotrice (ε), la résistance interne (r) et le courant (I) qui traverse la pile sont indiqués dans la question.Mettons-lesdans l'équation de la différence de potentiel aux bornes (VR).
\[V_R = \varepsilon - V_r = 0,28V - (0,65 \Omega \cdot 7,8 \cdot 10^{-3} A)\]
\N- [V_R = 0,275 V\N]
Une cellule est traversée par 0,45A avec une résistance interne de 0,25Ω. Trouve l'énergie gaspillée par seconde sur la résistance interne en joules.
Solution
Nous savons que
\[P = I^2 \cdot R\]
où P est la puissance en watts, I est le courant en ampères et R est la résistance en ohms.
Puisque la question demande l'énergie gaspillée par seconde, nous utilisons l'équation de la puissance parce que la puissance est l'énergie par seconde. Nous pouvons également mettre la résistance interne r pour résistance dans l'équation.
\[P = I^2 \cdot r\]
\N- [P = 0,45^2 A \Ncdot 0,25 \NOmega = 0,05 W\N]
Une batterie a une force électromotrice de 0,35V. Le courant qui traverse la batterie est de 0,03A, et la résistance de la charge est de 1,2Ω. Trouve la résistance interne de la batterie.
Solution
La valeur emf(ε) de la batterie, le courant (I) qui traverse la batterie et la résistance de la charge (R) sont tous donnés dans la question. C'est la bonne équation à utiliser pour trouver la résistance interne (r) :
\[\varepsilon = I \cdot R + I \cdot r\].
Mettonsles variables données dans l'équation :
\[0,35V = 0,03 A \cdot 1,2 \Omega + 0,03 A \cdot r\].
Si nous résolvons l'équation pour r, nous obtiendrons \N(r = 10,47 \NOmega\N).
Inscris-toi gratuitement pour accéder à toutes nos fiches.
De Score
Accède à plus de 700 millions de ressources d'apprentissage
Étudie plus efficacement avec des flashcards
Obtiens de meilleures notes grâce l'IA
Tu as déjà un compte ? Connecte-toi
At StudySmarter, we have created a learning platform that serves millions of students. Meet the people who work hard to deliver fact based content as well as making sure it is verified.
Digital Content Specialist
Lily Hulatt is a Digital Content Specialist with over three years of experience in content strategy and curriculum design. She gained her PhD in English Literature from Durham University in 2022, taught in Durham University’s English Studies Department, and has contributed to a number of publications. Lily specialises in English Literature, English Language, History, and Philosophy.
Get to know Lily
AI Engineer
Gabriel Freitas is an AI Engineer with a solid experience in software development, machine learning algorithms, and generative AI, including large language models’ (LLMs) applications. Graduated in Electrical Engineering at the University of São Paulo, he is currently pursuing an MSc in Computer Engineering at the University of Campinas, specializing in machine learning topics. Gabriel has a strong background in software engineering and has worked on projects involving computer vision, embedded AI, and LLM applications.
Get to know Gabriel
Resumes 
Flashcards 
StudySmarter IA 
Notes de cours 
Planning de révision 
Dossiers 
Examens 
Magazine 
Faire carrière 
App mobile