chicoree.fr:
Fichier:Graphique moteur à courant continu.png

Variation des grandeurs électriques dans un montage avec moteur à courant continu et rhéostat en série — Les valeurs représentées ici correspondent à un moteur à courant continu idéal. Le montage considéré ici est celui d'un poids suspendu par un câble s'enroulant autour de l'axe du moteur. Le couple engendré par l'action mécanique du poids correspond pour ce moteur à une intensité constante de 0,5A.

Dans la manipulation illustrée ici, on a fait progressivement varier la résistance du rhéostat à partir de l'instant t=1s jusqu'à atteindre son maximum de 100Ω. On a négligé les phénomènes transitoires. On remarque trois zones de fonctionnement:

• Lorsque le rhéostat est réglé entre 0Ω et 32Ω, la force contre électromotrice du moteur est positive: il entraine le couple. Dans l'application considérée, le poids monte. La tension aux bornes du moteur est également positive: celui-ci fonctionne comme un récepteur électrique. La puissance, elle aussi positive sur cet intervalle, confirme qu'il consomme de l'énergie.
• Entre 32Ω et 48Ω, la force contre électromotrice est négative. C'est le couple qui entraine l'axe du moteur. Concrètement, le poids commence à redescendre. Par contre, la tension aux bornes du moteur est toujours positive: le moteur continue de se comporter comme un récepteur et il consomme toujours de l'énergie.
• Enfin, entre 48Ω et 100Ω la force contre électromotrice est toujours négative, et le poids continue à descendre. Mais maintenant, la tension aux bornes du moteur est également négative. Le moteur se comporte donc comme un générateur sur cet intervalle. La puissance négative calculée reflète en réalité le fait que le moteur fournit de l'énergie au système. Ce moteur fonctionne maintenant comme une dynamo.

Remarquez que la somme puissance moteur+puissance rhéostat est constante et vaut 12W. Ce qui correspond bien à 24V sous 0,5A. Ainsi, quand le moteur consomme moins de 12W – ou quand il se comporte en générateur – l'excédent de puissance est dispersé par effet joule dans le rhéostat sous forme de chaleur. En pure perte. Autrement dit, ce montage permet de moduler la puissance électrique aux bornes du moteur, mais certainement pas la consommation de l'ensemble. Les mauvaises performances de ce montage sont confirmées si on en calcule le rendement. Ainsi, quand le rhéostat est sur la position 32Ω, le rendement de ce régulateur de vitesse n'est que de 33% (4W/12W), ce qui est très faible.