STI GENIE MECANIQUE

T°STI GM, GC, GE - ORAL [769781596] page 1
STI GENIE MECANIQUE - GÉNIE CIVIL – GÉNIE ÉNERGÉTIQUE
SCIENCES PHYSIQUES - PHYSIQUE APPLIQUÉE
ORAL
Consignes officielles : 20 mn de préparation et 20 mn d'entretien.
Un ou deux exercices indépendants (sur des parties différentes du programme de Terminale). Les questions posées ne
sont pas à traiter comme un problème ; il s'agit d'établir un dialogue entre le candidat et l'examinateur. Le problème
posé par celui-ci n'est qu'un prétexte pour évaluer chez le candidat des compétences variées en sciences physiques et
en physique appliquée : connaissances scientifiques, savoir-faires expérimentaux et savoir-faires théoriques.
SUJET N°1
I. QUESTIONS A CHOIX MULTIPLES
1. TRANSFORMATEUR MONOPHASE
Un transformateur monophasé parfait de rapport de transformation m = 0,5 débite une puissance P2 = 2,5 kW dans un
récepteur de facteur de puissance cos = 0,75. Le courant primaire a pour intensité I1 = 10 A.
Que vaut alors la tension secondaire U2 ?
A) 110 V B) 125 V C) 167 V D) 220 V E) 333 V
2. COURANT TRIPHASE
Trois résistances identiques d'impédance Z = 14 , sont montées en triangle sur un réseau triphasé équilibré de tension
efficace 380 V entre phases. Le courant I dans un fil de ligne a pour intensité ? (valeurs approchées)
A) 16 A B) 27 A C) 33 A D) 47 A E) 81
3. MOTEUR ASYNCHRONE
Un moteur asynchrone hexapolaire (6 pôles) tourne à vide à environ 800 tr/min. Le réseau qui l'alimente a pour
fréquence ?
A) 40 Hz B) 50 Hz C) 60 Hz D) 314 Hz E) 400 Hz
4. MOTEUR A COURANT CONTINU
Un moteur à courant continu est alimenté par une source de tension continue de valeur moyenne U=300 V. L'intensité
nominale dans l'induit est I=26 A et la résistance de l'induit est R = 0,5 . La valeur de la f.è.m. E du moteur est :
A) 306 V B) 297 V C) 4,5 V D) 287 V E) 313 V
II. AUTRE QUESTION
Observer la figure ci-dessous et répondre aux questions :
1°/ Nommez les convertisseurs identifiables sur cette figure.
2°/ Précisez si les tensions u1(t), u2(t) et u3(t) sont alternatives, redressées ou continues ?
3°/ Dessinez la forme qu’aurait la tension u3(t) si on l’envoyait sur un oscilloscope. Comment la nomme-t-on ?
Réponses : 1°/ (1.C) m=I1/I2  I2=20A ; P2=U2.I2.cos  U2 = 167 V ; 2°/ I=J.3 ! J=380/14=27,1A; I=47A
(2.D) ; 3°/ ns=f/p (en tr/s) p=3 ; f=ns.p = 3 x (800/60) = 40Hz (3.A) ; 4°/ U=E+RI  E=U-RI=300-26*0,5=287V
(4.D)

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STI GÉNIE MÉCANIQUE - GÉNIE CIVIL– GÉNIE ÉNERGÉTIQUE
SCIENCES PHYSIQUES - PHYSIQUE APPLIQUEE
ORAL
Consignes officielles : 20 mn de préparation et 20 mn d'entretien.
Un ou deux exercices indépendants (sur des parties différentes du programme de Terminale). Les questions posées ne
sont pas à traiter comme un problème ; il s'agit d'établir un dialogue entre le candidat et l'examinateur. Le problème
posé par celui-ci n'est qu'un prétexte pour évaluer chez le candidat des compétences variées en sciences physiques et
en physique appliquée : connaissances scientifiques, savoir-faires expérimentaux et savoir-faires théoriques.
SUJET N°2
I. On alimente un moteur alternatif monophasé à l'aide d'un transformateur branché sur le secteur EDF, de tension
efficace 230 V, 50 Hz. On se propose de faire le bilan énergétique du montage. Compléter la figure 2 en indiquant les
appareils de mesures devant se trouver dans les emplacements vides. Les nommer, indiquez leur fonction et leur
branchement.
MOTEUR
N1 N2
II.
a/ Comment définit-on le rendement r d'un transformateur parfait ? Que vaut alors ce rendement ?
b/ Qu'est ce que cela signifie ?
c/ Le secondaire délivre une tension efficace U2 = 23 V. Calculez le rapport de transformation m de ce transformateur.
II. Q.C.M.
1. TRANSFORMATEUR MONOPHASE
Un transformateur monophasé parfait de rapport de transformation m = 0,5 débite une puissance P2 = 2,5 kW dans un
récepteur de facteur de puissance cos = 0,75. Le courant primaire a pour intensité I1 = 10 A.
Que vaut alors la tension secondaire U2 ?
A) 110 V B) 125 V C) 167 V D) 220 V E) 333 V
2. COURANT TRIPHASE
Trois résistances identiques d'impédance Z = 14 , sont montées en triangle sur un réseau triphasé équilibré de tension
efficace 380 V entre phases. Le courant I dans un fil de ligne a pour intensité ? (valeurs approchées)
A) 16 A B) 27 A C) 33 A D) 47 A E) 81
3. MOTEUR ASYNCHRONE
Un moteur asynchrone hexapolaire (6 pôles) tourne à vide à environ 800 tr/min. Le réseau qui l'alimente a pour
fréquence ?
A) 40 Hz B) 50 Hz C) 60 Hz D) 314 Hz E) 400 Hz

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STI Génie mécanique – Génie civil –Génie énergétique
Sciences Physiques
ORAL
Consignes officielles : 20 mn de préparation et 20 mn d'entretien.
Un ou deux exercices indépendants (sur des parties différentes du programme de Terminale). Les questions posées ne
sont pas à traiter comme un problème ; il s'agit d'établir un dialogue entre le candidat et l'examinateur. Le problème
posé par celui-ci n'est qu'un prétexte pour évaluer chez le candidat des compétences variées en sciences physiques et
en physique appliquée : connaissances scientifiques, savoir-faires expérimentaux et savoir-faires théoriques.
SUJET N°3
1. Donner la liste (NOM et SYMBOLE) des CONVERTISSEURS étudiés en cours d'année:
a) - Alternatif / Alternatif ?
b) - Alternatif / Continu ?
c) - Continu / Alternatif ? Quel est l'intérêt de ce montage ?
d) - Continu / Continu ? Quel est l'intérêt de ce montage ?
2. Observer la figure ci-dessous et répondre aux questions :
a) Nommez les convertisseurs identifiables sur cette figure.
b) Précisez si les tensions u1(t), u2(t) et u3(t) sont alternatives, redressées ou continues ?
c) Dessinez la forme qu’aurait la tension u3(t) si on l’envoyait sur un oscilloscope. Comment la nomme-t-on ?
3. On alimente un moteur alternatif monophasé à l'aide d'un transformateur branché sur le secteur EDF. On se propose
de faire le bilan énergétique du montage. Compléter la figure 2 en indiquant les appareils de mesures devant se trouver
dans les emplacements vides.
MOTEUR
N1 N2
4. Un transformateur monophasé parfait de rapport de transformation m = 0,5 débite une puissance P2 = 2,5 kW dans
un récepteur de facteur de puissance cos = 0,75. Le courant primaire a pour intensité I1 = 10 A.
Que vaut alors la tension secondaire U2 ?
A) 110 V B) 125 V C) 167 V D) 220 V E) 333 V

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STI GENIE MECANIQUE - GÉNIE CIVIL – GÉNIE ÉNERGÉTIQUE
Sciences Physiques
ORAL
Consignes officielles : 20 mn de préparation et 20 mn d'entretien.
Un ou deux exercices indépendants (sur des parties différentes du programme de Terminale). Les questions posées ne
sont pas à traiter comme un problème ; il s'agit d'établir un dialogue entre le candidat et l'examinateur. Le problème
posé par celui-ci n'est qu'un prétexte pour évaluer chez le candidat des compétences variées en sciences physiques et
en physique appliquée : connaissances scientifiques, savoir-faires expérimentaux et savoir-faires théoriques.
SUJET N°4
1. Définir le glissement g d'une machine asynchrone. Pourquoi est-il nécessaire de définir un « glissement » ?
2. Bilan de puissance d'un MAS : il absorbe une puissance Pa et fournit une puissance utile Pu.
a) définir le rendement (noté r).
b) le rendement peut-il être supérieur à 1 ? Pourquoi ?
3. a) Dessiner le modèle équivalent de l'induit d'un moteur à courant continu. Légender le schéma.
b) Un moteur à courant continu est alimenté par une source de tension continue de valeur moyenne U=300 V.
L'intensité nominale dans l'induit est I=26 A et la résistance de l'induit est R = 0,5 . La valeur de la f.è.m. E du moteur
est ? (une seule réponse possible)
A) 306 V B) 297 V C) 4,5 V D) 287 V E) 313 V
4. Décrire brièvement un système permettant de régler la vitesse d'un moteur à courant continu.
5. On alimente un moteur alternatif monophasé à l'aide d'un transformateur branché sur le secteur EDF. On se propose
de faire le bilan énergétique du montage. Compléter la figure en indiquant les appareils de mesures devant se trouver
dans les emplacements vides.
MOTEUR
N1 N2

T°STI GM, GC, GE - ORAL [769781596] page 5
STI GÉNIE MÉCANIQUE
SCIENCES PHYSIQUES - PHYSIQUE APPLIQUÉE
ORAL
Consignes officielles : 20 mn de préparation et 20 mn d'entretien.
Un ou deux exercices indépendants (sur des parties différentes du programme de Terminale). Les questions posées ne sont pas
à traiter comme un problème ; il s'agit d'établir un dialogue entre le candidat et l'examinateur. Le problème posé par celui-ci
n'est qu'un prétexte pour évaluer chez le candidat des compétences variées en sciences physiques et en physique appliquée :
connaissances scientifiques, savoir-faires expérimentaux et savoir-faires théoriques.
SUJET n°5
1.1 – Complétez le tableau suivant en indiquant le NOM du convertisseur correspondant :
Tension à l’Entrée
Tension à la Sortie
CONTINUE
ALTERNATIVE
CONTINUE
ALTERNATIVE
1.2 Observez les deux figures ci-dessous :
FIGURE 1 FIGURE 2
QUESTIONS :
1°/ Laquelle de ces deux figures correspond à la tension de sortie obtenue après un HACHEUR série ?
2°/ Même question pour un pont de diodes (pont de Graëtz) ? Comment désigne-t-on ce type de tension ?
3°/ Dans le cas du hacheur, déterminez :
3.1 – la période T du signal ;
3.2 – la période de fermeture du hacheur T1 ;
3.3 – la valeur du rapport cyclique  ;
3.4 – la valeur de la tension moyenne <u> ; expliquez brièvement.
4°/ Dans le cas du pont de diodes, faire un schéma montrant comment on peut réaliser une alimentation continue
à partir d’un branchement sur le secteur alternatif EDF : quels sont les principaux éléments nécessaires (nom et
symbole) ? Comment obtenir une tension presque continue à la sortie d’un pont de diodes ?