L`usage de la calculatrice est autorisé. En prenant connaissance
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Pour vous entraîner, en attendant la réouverture du collège… Proposition d’épreuve, de style DNB Epreuve de Physique-Chimie ( 30 minutes, 25 points ) L'usage de la calculatrice est autorisé. En prenant connaissance des documents suivants, répondre aux questions. Documents : La puissance P consommée par un appareil est La tension du secteur est égale au produit de la tension U à ses bornes par alternative et sinusoïdale. l'intensité I du courant qui le traverse. P : puissance en watt P=U×I avec U : tension en volt I : intensité en ampère Sa tension efficace est d'environ 230 V. Sa fréquence est égale à 50 Hz. Sa période est de 20 ms. Doc 2 : Caractéristiques de la Doc 1 : Relation entre puissance, tension et intensité tension du secteur Alimentation : 230 V Résistances : Titane, compactage de MgO élevé Thermostat de contrôle : 0 à 40 °C (graduation de 1 °C) Puissance : 4500 W Installation : fixation au sol ou murale Pression en marche : 4 bars maximum Flux : 1 à 17 m3/h Doc 3 : Extrait de la documentation du réchauffeur installé dans la piscine. Ce réchauffeur a été pensé pour permettre une installation en toute simplicité de par son caractère « Plug and Play » tout en offrant un maximum de sécurité, de fiabilité et d'efficacité. Le thermostat analogique vous offre le contrôle sur la température de votre piscine tandis que le thermostat de sécurité empêche les surchauffes éventuelles. [...] Alimentation : 230 V Résistance : acier inoxydable BS 316 Thermostat de contrôle : 0 à 40 °C (graduation de 0,5 °C) Thermostat de sécurité : 55 °C (réarmement manuel) Puissance : 3200 W Installation : fixation au sol ou murale Pression en marche : 4 bars maximum Flux : 1 à 17 m3/h Doc 4 : Extrait de la documentation du nouveau réchauffeur. Sujet : Des propriétaires possèdent une piscine dont l'eau est chauffée grâce à un réchauffeur électrique. Malheureusement leur appareil ne fonctionne plus. Ils décident donc de le remplacer. 1. Quelle forme d'énergie la résistance du réchauffeur reçoit-elle lorsqu'il fonctionne ? Sous quelle forme est alors convertie cette énergie ? …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... 2. Les propriétaires souhaitent en profiter pour diminuer leur consommation d'énergie. Sur quelle grandeur peuvent-ils intervenir ? …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... 3. Écrire la formule de physique permettant de calculer l'énergie électrique consommée par un appareil et préciser les unités du système international (SI). …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... 4. Les propriétaires ont constaté que leur ancien appareil (Doc 3) fonctionnait pendant 4 heures chaque jour. Calculer l'énergie que consommait cet appareil chaque jour. Exprimer le résultat dans l'unité du SI et dans l'unité la plus couramment utilisée (celle des compteurs électriques). …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... 5. Les propriétaires ont acheté un nouvel appareil de chauffage (Doc 4). Calculer l'intensité du courant qui traverse l'appareil en fonctionnement. …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... 6. Quel appareil pourraient-ils utiliser pour mesurer la valeur de l'intensité du courant ? Comment doit-il être branché ? Donner son symbole normalisé. …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... 7. Ils ont quatre possibilités pour relier leur appareil au tableau de répartition : 5 A, 10 A, 15 A et 20 A. Quelle valeur protégera le mieux leur appareil ? Justifier. …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... 8. Citer les deux systèmes de sécurité possibles pour protéger les différentes parties d'une installation électrique. …...................................................................................................................................... …...................................................................................................................................... …......................................................................................................................................
