TD1 Monophasé[1]

Dr Y. ZIDANI
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Professeur : YOUSSEF ZIDANI
Année Universitaire 2020/2021
Licence IEEA
Série de TD n°1 : Circuit monophasé
Exercice 1
Exercice 2
Exercice 3
Déterminer (amplitude et phase) et tracer les différents courants en utilisant les
phaseurs.

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Exercice 4 :
Exercice 5 :
Exercice 6 :
Le circuit série parallèle de la figure suivante est alimenté sous une tension sinusoïdale de
valeur efficace U=127V délivrant un courant I à la pulsation .
1. Ecrire en notation complexe l’expression de l’impédance Z de ce circuit sous la forme :
Z=(a+jb)/(c+jd)
Pour la suite du problème, les valeurs des diverses impédances sont :
r=2Ω, lω=1Ω, Lω=3Ω, R=5Ω, 1/Cω=2Ω
Donner les valeurs du module et de l’argument de Z
2. Quelles sont les valeurs du courant I et des puissances active Pet réactive Q fournies par le
réseau ?
3. Les éléments L, R et C soumis à la tension U’, absorbent respectivement les courants I1 et
I2. Tracer le diagramme vectoriel représentant U, U’, I, I1 et I2 en choisissant le vecteur U
comme origine des phases.
4. Faire le bilan des puissances actives et réactives consommées par les diverses impédances.
I
r
l
L
R
C
U
U’
I1
I2
Figure

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Exercice 7 : (Récepteur en série et en parallèle. Résonance)
Un condensateur de 20 F et une bobine d'inductance variable dont la résistance est 50 et
l'inductance 1,33 H sont connectés à une source donnant une D.D.P de 100 V à la fréquence 48 Hz.
On demande, dans les montages en série et en parallèle :
1°) Le courant fourni par le générateur et son déphasage par rapport à la D.D.P du générateur ;
2°) La D.D.P aux bornes de l'inductance et de la capacité ;
3°) On modifie ensuite l'inductance de la bobine de façon à rendre maximum le courant fourni
par le générateur dans le montage en série. Répondre aux deux questions précédentes avec cette
nouvelle valeur de l'inductance.
Exercice 8 : (Réseau de récepteurs)
Une tension de 200 V et de fréquence 50 hertz est appliquée à un ensemble de récepteurs dont les
caractéristiques (résistances et réactances à la fréquence indiquée) sont données par la figure
suivante :
On vous demande :
1°) Les courants et les tensions dans les différents nœuds et branches
Exercice 9 :
Un moteur à courant alternatif absorbe une puissance active de 40 KW et une puissance
réactive de 30 KVar.
a0/ Calculer la valeur de la puissance apparente fournie au moteur ;
b0/ Calculer le facteur de puissance de moteur et indiquer s'il est en avance ou en retard ;
c0/ Calculer l'angle entre la tension et le courant.
Exercice 10 :
Un Wattmètre et un varmètre sont raccordés dans une ligne à 120V alimentant un moteur. Les
instruments indiquent respectivement 1800W et 960Var.
source Ip Iq
I
3 4
1 3
4
200V
5
3
2
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4
Calculer:
a) Les composants actives et réactive Ip et Iq du courant de ligne I;
b) La valeur du courant dans la ligne ;
c) La puissance apparente fournie par la source ;
d) Le facteur de puissance du moteur ;
e) L'angle de déphasage entre la tension et le courant de la ligne.
Exercice 11 :
Une ligne monophasée partant d’un poste de transformation alimente une charge située à
quelques Kilomètre plus loin (voir figure ci-dessous). La ligne possède une réactance inductive de l2
et une résistance de 2,4. Au poste, les instruments indiquent une tension de 12,47 KV, une puissance
active de 3Mw, et une puissance réactive de 2Mvar.
Calculer:
a0/ La valeur du courant de ligne et son déphasage par rapport à la tension au poste ;
b0/ La puissance active absorbée par la charge ;
c0/ La puissance réactive absorbée par la charge ;
d0/ La tension aux bornes de la charge ;
e0/ L'angle de déphasage entre la tension au poste et celle aux bornes de la charge.
Exercice 12 : (Problème du relèvement du facteur de puissance)
Un atelier, branché sur un réseau monophasé 200 V, 50 Hz comporte :
a) Un moteur de 3,68 KW, cos = 0,74 à pleine charge. Rendement 0,80 ;
b) Un moteur de 7,36 KW, cos = 0,76 à pleine charge. Rendement 0,82 ;
c) 20 Lampes de 50 W.
1) Déterminer le courant absorbé et le facteur de puissance de l'atelier (moteurs à pleine charge) ;
2) A cette pleine charge, on désire relever jusqu'à 0,90 le facteur de puissance de l’installation.
Calculer la capacité et la puissance (réactive ou apparente) de la batterie de condensateurs
nécessaire, ainsi que le nouveau courant absorbé par l'atelier ;
3) Déterminer la tension à l'usine génératrice avant et après le relèvement du facteur de puissance,
sachant qu'à cette usine les dispositions ont été prises pour maintenir constante la tension à
l'arrivée à l'atelier;
Résistance de la ligne (uniquement affectée à l'atelier) R = 0,15
Résistance de la ligne 50 Hz L= 0,1
4) Montrer pourquoi la batterie de condensateurs peut avantageusement être utilisée avec un
transformateur élevant sa tension de fonctionnement.
Poste
Charge
l2 2.4
12,47Kv
3Mw
2Mvar