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27 Caractéristiques de dipôles Utiliser un modèle Réaliser des calculs On donne ci-dessous les caractéristiques U = f(n) de trois dipôles différents: un générateur, une résistance et un moteur. 1 AU 2 AU 3 U Données Équation de la droite modélisant la caractéristique : • du moteur : U=1,2 1+6 du générateur : U=-31+12 a. Associer, en justifiant, chaque caractéristique au dipôle correspondant. b. On branche en série le générateur et une résistance R = 27 92. Calculer les coordonnées du point de fonctionnement P de ce circuit. 2​

Répondre :

a. Pour associer chaque caractéristique au dipôle correspondant :

- La caractéristique du générateur est modélisée par l'équation de la droite : \( U = -3n + 12 \), où \( U \) représente la tension et \( n \) le courant. Le générateur fournit une tension constante de 12 volts mais avec une diminution de 3 volts pour chaque unité de courant consommée.

- La caractéristique de la résistance n'est pas spécifiée dans votre question, mais on peut supposer qu'elle suit la loi d'Ohm : \( U = R \times I \), où \( U \) est la tension aux bornes de la résistance, \( R \) sa valeur en ohms et \( I \) le courant qui la traverse.

- La caractéristique du moteur est modélisée par l'équation de la droite : \( U = \frac{1,2}{1+6n} \), où \( U \) représente la tension et \( n \) le courant. Cette équation montre que la tension diminue lorsque le courant augmente, ce qui est caractéristique du comportement d'un moteur.

b. Pour calculer les coordonnées du point de fonctionnement \( P \) du circuit où le générateur et la résistance sont branchés en série, il faut utiliser les équations des caractéristiques et les lois de Kirchhoff.

En série, le courant est le même à travers tous les dipôles. Donc, pour le générateur et la résistance en série, on a :

\[ U_{\text{générateur}} = U_{\text{résistance}} \]

En utilisant l'équation de la caractéristique du générateur et la loi d'Ohm pour la résistance, on peut résoudre cette équation pour trouver le courant \( I \), puis calculer la tension \( U \) à partir de l'équation de la résistance.

Une fois le courant \( I \) trouvé, vous pouvez utiliser cette valeur pour calculer la tension \( U \) et obtenir les coordonnées du point de fonctionnement \( P \).
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