CAP CONTRÔLE EN COURS DE FORMATION DE SCIENCES La clarté des raisonnements et la qualité de la rédaction interviendront dans l’appréciation des copies ; L’usage des calculatrices électroniques est autorisé sauf mention contraire figurant sur le sujet ; L’usage du formulaire officiel de mathématiques est autorisé. Durée de l’épreuve : 30 minutes Dans la suite du document, ce symbole signifie « Appeler l’examinateur ». 1 /5 CAP TP n°1 Domaine E2 NOM : PRENOM : ETUDE D’UNE RESISTANCE EN COURANT ALTERNATIF MONOPHASE DATE : CLASSE : But du TP Etude d’une résistance, similaire à celle d’un appareil ménager, dans un courant alternatif monophasé. Manipulation Nous disposons d’un matériel de cuisson (genre plaque électrique) dont nous voulons étudier les caractéristiques en alternatif. Travail à réaliser : I) Mesure de la résistance : Réaliser le circuit ci-dessous et donner la mesure de la résistance de la plaque de cuisson. Remarque : il faut mettre le thermostat sur une température, mais ne pas brancher au secteur, utiliser des pinces crocodiles Ω Appareil de cuisson On trouve R = ……………….. II) Appel N°1 Etude la résistance : Nous remplaçons la plaque par une résistance équivalente, et nous l’étudions sous une tension de 12 V pour une question de sécurité. 1) Réalisez le circuit ci-dessous : A m V V Voie 1 de l’oscilloscope Masse de l’oscilloscope Appel n°2 2 /5 s V V m V m s s CAP 2) Compléter le tableau ci-dessous : Um On rappelle que f = Ueff Ieff T f 1 T Appel N°3 : Ranger le poste de travail Résultats expérimentaux 1) Vérifier la relation Um = U eff 2 2) Sachant que P = RIeff², calculer la puissance consommée par la résistance. Conclusion La plaque électrique, possède une carte signalétique, relever la puissance nominale. Déterminer l’intensité efficace de fonctionnement de la plaque sachant que : Ieff fonctionnement = 2 I eff Pno min ale P Ieff fonctionnement= …………….. 3 /5 CAP TP n°1 Domaine E2 FICHE PROF Matériel pour 1 poste 1 plaque de cuisson 1 voltmètre 1 ampèremètre 1 oscilloscope 1 résistance équivalente à celle de la plaque électrique 2 pinces crocodile 1 ohmmètre 1 interrupteur 1 générateur alternatif 12 V Des fils de connections Objectifs pédagogiques Déterminer graphiquement, pour un courant alternatif sinusoïdal monophasé : - la valeur Umax de la tension maximale ; - la période T. Sa valeur minimale est une milliseconde. Utiliser la relation : 1 ƒ= T Calculer les valeurs U et I de la tension efficace et de l’intensité efficace Lire et interpréter la plaque signalétique Appliquer la loi de Joule dans le cas de dipôles purement résistifs. Appliquer la relation E = RI²t dans le cas de dipôles purement résistifs 4 /5 CAP AIDE A L’EVALUATION Numéro de l’appel Critère Point Appel N°1 Appel N°2 Branchement correctement réalisé - Circuit correctement réalisé * * - Voltmètre : bon calibre * - Ampèremètre : Bon calibre * - Oscilloscope : les réglages sont judicieux * - Tableau correctement complété * - Le plan de travail est bien rangé * Appel N°3 TOTAL sur 7 points (chaque étoile vaut un point) Exploitation des résultats expérimentaux Um=Ueff 2 1 Calcul de la puissance 1 Calcul de I 1 TOTAL sur 3 points Nom et signature de l’enseignant NOTE FINALE SUR 10 5 /5