Exercice 2
Une partie de l'épreuve s'effectue de nuit. Selon le règlement, les coureurs doivent im-
pérativement être équipés d'une lampe frontale fournissant un flux lumineux minimal de
deux cents lumens (200 Im).
Avant l'essor des lampes à basse consommation, on utilisait des lampes frontales à in-
candescence. Aujourd'hui, elles sont remplacées par des lampes frontales à diodes élec-
troluminescentes (DEL ou LED).
Dans la suite du sujet, on s'intéresse à deux lampes :
Source de lumière
Une lampe à incandescence
Lampe A traversée par une intensité
de 0,30 A
Source d'énergie
électrique
Flux
lumineux
Une pile plate LR12
délivrant une tension de
12 Im
4,5 V
Lampe B
Deux LED consommant
chacune une puissance
électrique égale à 1,0 W.
Trois piles LR03,
montées en série,
240 Im
délivrant chacune une
tension de 1,5 V
Le schéma simplifié du circuit électrique de la lampe A est le suivant:
4,5 V
1. Reproduire ce schéma sur la copie en y ajoutant les appareils nécessaires à la mesure
des valeurs de la tension aux bornes de la lampe et de l'intensité dans le circuit.
2. Expliquer pourquoi la lampe A ne permet pas de respecter le règlement de l'UTMB.
Le rendement lumineux rd'une source lumineuse est le rapport entre le flux lumineux
émis par cette source et la puissance électrique de la source. Il s'exprime en lumen par
watt (Im/W). La puissance électrique d'une source se note P et se calcule à l'aide de la
relation littérale P-UXI (avec U: tension électrique en volt et I: intensité en ampère).
3.Comparer les rendements lumineux des lampes A et B.
4. Expliquer pourquoi aujourd'hui les lampes frontales à incandescence sont remplacées
par des lampes frontales à diodes électroluminescentes.