Le grille-pain

Exercice · niveau 2 · électricité (MPSI), chapitre 2 — Dipôles linéaires, énergie et associations

Énoncé

Un grille-pain dissipe $P = 1000 W$ par effet Joule sous $U = 230 V$ .

Calculer la résistance du fil chauffant et le courant qui le traverse.

Pour chauffer plus, faut-il une résistance plus grande ou plus petite (à $U$ fixé) ?

Pourquoi le fil rougeoie-t-il alors que les fils d'alimentation, eux, restent froids ?

Corrigé

1. $R = \frac{U ^{2}}{P} = \frac{23 0 ^{2}}{1000} \approx 52.9 Ω$ ; $I = \frac{P}{U} = \frac{1000}{230} \approx 4.3 A$ .

2. À $U$ fixé, $P = U^{2} / R$ : une résistance plus petite dissipe plus de puissance.

3. La puissance dissipée se concentre là où la résistance est grande : le fil chauffant ( $52.9 Ω$ ) rougeoie, tandis que les fils d'amenée (très faible $R$ ) dissipent peu et restent froids.

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