ÉLECTRICITÉ

II-3 Exemples de dipôles actifs :
1. Générateur idéal (ou parfait)
Un générateur idéal de tension est celui qui délivre à ses bornes une tension U indépendante de I . La caractéristique U (I) est une droite horizontale car U = E cte
E est dite force électromotrice du générateur (f e m)
En pratique ces générateurs existent sous forme d'alimentation stabilisée.
2. Pile de Volta
Il s'agit d'une solution électrolyte (H₂ S0₄ dissous dans l'eau) et de 2 électrodes, l'une en cuivre et l'autre en zinc.
En fermant le circuit extérieur de la pile, un courant y circule
Les ions H⁺ d'hydrogène se dirigent vers l'électrode cuivre et apparaissent sous forme d'hydrogène 2 H⁺ + 2e^- ---------- H₂
Tandis que les ions S0₄ ^2- vont se dégager sur l'électrode de zinc en le dissolvant et en donnant du sulfate de zinc.
Zn + SO₄^2- ---------- Zn SO₄ + 2e^-
La f e m E de la pile de volta est = 1 V
3. Accumulateur au Plomb
C'est un système électrochimique réversible qui transforme une énergie chimique en énergie électrique et inversement, ainsi il peut se recharger quand il est parcouru par un courant en sens inverse de celui de décharge.

L'électrode positive (anode) est constituée de P_bO₂ (peroxyde de Plomb),
L'électrode négative (cathode) est en Plomb P_b
L'électrolyte est une solution d'acide sulfurique
L'équation fondamentale est :

Pendant la décharge
Sur l'anode on a : 
Sur la cathode on a : 
Le courant dans la solution est constitué par le mouvement des ions, les H⁺ migrent vers l'anode, les SO₄ ^2- vers la cathode.
Ainsi deux molécules d'acide disparaissent et deux molécules d'eau apparaissent.
Pendant la charge
Sur l'anode on a : 
Sur la cathode on a :
Les H⁺ migrent vers la cathode, les SO₄ ^2- migrent vers l'anode.
D'autres exemples peuvent être cités :
· couple thermo-électrique
· dynamo
· générateur B.F

II-4 Association d'un dipôle actif et d'un dipôle passif :
a) Considérons un générateur de f e m E, de résistance interne r, associé à une résistance pure R :   U = E - rI  et U =R I    

La puissance électrique consommée par la résistance R est :

En considérant R comme paramètre, on trace les courbes I( R), U(R ) et P( R).

On constate que lorsque

Remarque :
Si le dipôle est un volume de résistance interne très élevée, la tension lue sur le voltmètre est égale à E.
La puissance est maximale pour R = r, pour cette valeur on dit que les dipôles sont adaptés.
La puissance maximale

Par exemple un générateur de f e m IV, de résistance interne 1 W , peut fournir une puissance maximale P = 0,25 W à condition de brancher sur lui une Résistance pure

R = 1 W
b) Si le dipôle Actif D₁ est une pile de f e m E₁ et de résistance interne r₁ et le dipôle passif D₂ est constitué d'une pile de f e m E₂ et de résistance interne r₂.
U = E₁ - r₁ I et  U = E₂ + R₂ I
Ce qui donne :

On voit bien que I et U peuvent être >0 <0 = 0 selon les paramètres E₁, E₂ , r₁ et r₂

Si on considère E₁,  r₁ et r₂ comme données fixes et seul E₂ peut varier, on établit mathématiquement le tableau suivant :

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