Stage réforme 1ère STI 2002-Académie d`Aix

Stage réforme 1ère STI 2002-Académie d’Aix-Marseille
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EXERCICE N°1.
La centrale nucléaire du Bugey est un des
20 sites de production d’énergie électrique
d’origine nucléaire installé en France.
Il y est installé 4 groupes de production
d’une puissance de 900 MW chacun.
Sur une année de production, les groupes
fonctionnent 80 % du temps.
La production totale d’énergie électrique
est de 428 109 kWh par an, en France dans
les années autour de 1995.
Calculer :
1- le nombre d’heures de fonctionnement des groupes pendant l’année.
2- la quantité d’énergie (exprimée en kilowattheures) produite par un seul groupe.
3- la quantité d’énergie (exprimée en kilowattheures) produite par l’ensemble du site.
4- le pourcentage que représente la production du site par rapport à la production
annuelle d’énergie électrique en France.
EXERCICE N°2.
En 1990, l’énergie électrique transportée par le réseau électrique
national s’élevait à 386,4 TWh. Cette énergie transportée a servie
à alimenter les installations électriques, mais une partie de cette
énergie a servi à compenser les pertes du réseau de distribution.
Ces pertes ont été de 8,7 TWh.
Rappel : 1 TWh = 106 MWh.
Calculer :
 Le pourcentage d’énergie perdue par rapport à l’énergie transportée.
 Le rendement du réseau de distribution.
 La puissance électrique moyenne annuelle distribuée.
 La puissance moyenne annuelle perdue lors de la distribution.
 Le nombre de tranche de centrale nucléaire ne fonctionnant que pour compenser ces
pertes si la puissance de production d’une tranche est de 900 MW.
EXERCICE N°3.
Une ampoule de 100 W est alimentée sous une tension de 230 V. Sa durée de
vie est de 1000 heures.
1- Calculer l’intensité du courant qui la traverse.
2- Calculer la quantité d’énergie qu’elle consomme par heure.
3- Calculer l’énergie totale qu’elle a absorbée pendant sa durée de vie.
EXERCICE N°4.
Un radiateur électrique d’une puissance de 3000 W est alimenté sous une
tension de 220 V.
1- Calculer l’intensité du courant qui le traverse.

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2- La quantité d’énergie absorbée en 24 h par le radiateur.
3- Le coût journalier de fonctionnement, si le prix du kilowattheure est de 0,67 Frs.
EXERCICE N°5.
Soit le montage ci-contre, il représente le
circuit électrique d’une caravane équipée d’un
capteur solaire photovoltaïque.
Le capteur photovoltaïque est modélisé par le
dipôle G1. Le dipôle G2 représente une batterie
d’accumulateurs. Le dipôle D1 représente une
diode de protection du capteur solaire : il s’agit
d’un dipôle ne laissant passer que le courant
électrique dans le sens indiqué par son symbole.
Les dipôles D0 et D2 sont des résistances de
protection du montage. Le dipôle D3 représente le
circuit électrique d’éclairage de la caravane.
Pour un fonctionnement donné, on a relevé les valeurs suivantes : E1 = 12,5 V ; E2 = 8,5 V
; U1 = 0,7 V ; U3 = 9 V ; I1 = 0,92 A et I3 = 0,6 A.
1- Etude du circuit électrique.
 Calculer la valeur de l’intensité du courant I2.
 Calculer la valeur de la tension U0.
 Calculer la valeur de la tension U2.
 Calculer la quantité d’électricité qui a traversé le
dipôle G1 si le temps de fonctionnement précisé
au-dessus a duré une heure.
2- Bilan de puissance.
 Pour une durée de fonctionnement de 1 heure, calculer les quantités
d’énergie électrique échangées par les dipôles G1, G2, D0, D1, D2 et D3.
 A partir des résultats précédents et des conventions utilisées, déterminer le
rôle (récepteur ou générateur) de chacun des dipôles.
 Quel est le générateur du montage ? Est-ce la batterie d’accumulateurs ou
le panneau solaire photovoltaïque ?
 Conclure sur les conditions météorologiques de la journée ?
 Indiquer la quantité d’énergie reçue par le dipôle G2.
 Calculer en pourcentage, la quantité d’énergie reçue par la batterie
d’accumulateurs par rapport à celle fournie par le panneau solaire.
U1 I2
I1D1 I3D2 U2
E1 D3 U3
G1 G2
U0 E2
D0