on va utiliser la loi d'Ohm et les lois de la puissance électrique.
1. Pour trouver l'intensité du courant électrique traversant le moteur, nous utilisons la loi d'Ohm
Uab=E' ₊ r 'I
UAB est la tension aux bornes du moteur (12V)
E′ est la force contre-électromotrice (9V)
r ′est la résistance interne du moteur (2Ω)
est l'intensité du courant électrique
12V = 9V + 2Ω * I
12V-9V= 2Ω * I
3V= 2Ω * I
I=3V/2Ω = I= 1.5 A
l'intensité du courant électrique traversant le moteur est de 1.5A.
2. P entrée = Psortie ₊ P pertes
P entrée est la puissance du moteur fournie (UAB ₓ I)
P sortie est la puissance de sortie du moteur (E' * I)
P pertes est la puissance dissipée dans la résistance interne (I² ×r')
3. 5 minutes = 300 secondes
P entrée = UAB × I= 12V×1.5 A = 18 W
on calcule l'énergie consommée en multipliant la puissance par le temps
E = P× t = 18W × 300s = 5400 J (joules)
Donc, pendant une durée de 5 minutes de fonctionnement, le moteur consomme 5400 joules d'énergie.
4. Le rendement du moteur peut être calculé en divisant la puissance de sortie par la puissance d'entrée :
Rendement = P sortie/Pentrée
Rendement = E' ˣ I / UAB ˣI
Rendement = E'/UAB (on supprime I qui est une valeur redondante ici)
Rendement = 9V/12V
Rendement = 0,75
le rendement du moteur est de 75%. (0,75*100)
