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Bases des circuits électriques et de l'électromagnétisme

Une résistance de charge RL est branchée sur une source continue de force électromotrice 10 V et de résistance interne 50 Ω. Lorsqu'on fait varier RL, quelle est la puissance maximale dissipée dans la charge ?

  1. A2 W
  2. B1 W
  3. C0,5 W
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Réponse : C. 0,5 W

La puissance dans la charge est maximale lorsque RL est égale à la résistance interne, 50 Ω (théorème du transfert maximal de puissance). Le courant vaut alors 10 V/(50 Ω + 50 Ω) = 0,1 A et la puissance dans la charge (0,1 A)² × 50 Ω = 0,5 W, ce qui s'écrit aussi V²/(4R) = 100/200 = 0,5 W. La source fournit 10 V × 0,1 A = 1 W, dont la moitié est perdue dans la résistance interne : le rendement énergétique est de 50 %. Les circuits haute fréquence utilisent cette condition par adaptation d'impédance, mais les alimentations et le transport d'électricité privilégient l'efficacité et choisissent une résistance de charge bien plus grande que la résistance interne.

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