Bac Pro - Puissance électrique

LPP14
Niveau : Bac Pro
Unité spécifique
Unité : E3
Puissance électrique
PUISSANCE ELECTRIQUE; ENERGIE ELECTRIQUE
Fiche professeur 1/4
B.O.
Extrait du référentiel:
Champ d'application
Puissance électrique
Compétences
Puissance électrique en courant continu.
Puissance électrique reçue ou fournie par un dipôle.
Bilan des puissances, rendement.
Puissance électrique en monophasé.
Puissance active, réactive, apparente.
Facteur de puissance d’un appareil. Bilan des puissances, rendement.
Puissance électrique en triphasé.
Puissance active, réactive, apparente.
Facteur de puissance d’un appareil.
Bilan des puissances, rendement.
Etude des montages étoiles et triangle
Objectifs :
Les manipulations proposées permettent de mettre en œuvre et d’évaluer les savoirs-faire expérimentaux
suivants :
•
Exécuter un protocole expérimental.
•
Réaliser un montage expérimental à partir d’un schéma.
•
Utiliser un appareil de mesure.
•
Respecter les procédures et consignes de sécurité établies.
Mais aussi de rendre compte des résultats des travaux réalisés.
Liste de matériel :
Poste élève:
• Poly alimentation réf. 04777
• Inductance variable réf.10449
• Composant SECUCONTACT :
Interrupteur réf.10273
Résistance 100 Ω/2W réf.10252
• 2 Multimètres réf. 01266
• Wattmètre MESURA réf. 22022
• Cordons 25 cm rouge réf. 60001
• Cordons 25 cm noir réf. 60000
Poste professeur :
•
matériel en double
• matériel de première urgence réf. 16489
Mots clés :
Alternatif
Monophasé
Oscilloscope
Puissance
Energie
Trucs et astuces :
La mesure de puissance en courant continu donne une bonne précision pour les tensions de 10 à 14
V (avec la résistance de 2 W)
On pourra utiliser les fonctions ampèremètre et voltmètre du Wattmètre MESURA
Il est également possible de faire précéder ou suivre ce TP par une séance sur le logiciel Domodidac
(réf. 21437) qui présente, la mesure de l’énergie électrique consommée par une installation (démo
en ligne sur le site Pierron : www.pierron.fr)
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Fiche Professeur 2/4
T.P. :
Introduction :
Le dessin suivant représente un moteur asynchrone ainsi qu’un gros plan de sa plaque signalétique.
Donner la signification des éléments suivants :
380 V : . . . . . . . . . . .
cos ϕ : . . . . . . . . . . . . . .
η:...............
.
P:...............
Pourquoi est-il important de connaître la puissance d’un appareil électrique ? . . . . . . . . . . . . . . .
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I) Mesure de puissance en courant continu.
•
Réalisez le montage suivant :
•
•
•
•
L’interrupteur k doit être ouvert
Les appareils doivent êtres sur le bon calibre.
R = 100 Ω (2 W)
Compléter le tableau suivant : (Faites varier U, relever I et P)
U (V)
2
4
6
8
10
12
14
I (mA)
P (W)
I (en A)
U ×I
R×I
U
R
•
2
2
Observations :. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Faites contrôler les valeurs obtenues (appel N°1)
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Fiche professeur 3/4
II) Utilisation en joulemètre (compteur d’énergie)
• Régler la tension d’alimentation à U = 12 V.
• Placer l’appareil sur le mode Joulemètre (J) : touche 3
• Mettre en marche la fonction chronomètre du Joulemètre (appuyer
sur les touches 1 et 2 simultanément).
• Arrêter le chronomètre au bout d’une dizaine de secondes (appuyer
sur les touches 1 et 3 simultanément).
•
Noter les indications fournies par les appareils :
U (V)
I (mA)
P (W)
t (s)
W (J)
1ere mesure (t ≈10 s)
2ème mesure (t ≈20 s)
Rq : pour remettre le compteur à zéro appuyer sur les touches 2 et 3 simultanément
Observations : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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III) Mesure de puissance en courant alternatif.
a) Réaliser le montage suivant.
•
L = 0,14 H (noyau sorti) r = 10 Ω
•
f = 50 Hz , U = 12 V et R = 100 Ω (2 W)
•
Choisir les calibres les mieux adaptés des appareils de
mesure.
•
Fermer l’interrupteur k.
-
Régler la base de temps afin d’avoir une période à
l’écran.
-
Régler l’amplitude afin d’avoir le signal le plus grand.
-
Relever l’oscillogramme obtenu ainsi que les indications des appareils de mesures.
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Fiche professeur 4/4
U (V)
I (mA)
P (W)
Faites contrôler les valeurs obtenues (appel N°2)
•
T = . . . . . . . . . .s
Relever la période T en seconde :
b) Calcul du déphasage.
x= ..........
.
Relever le décalage x entre les deux courbes (en s) :
Appliquer la relation ϕ =
x × 360
T
ϕ=..........
.
pour trouver le déphasage ϕ en degré.
IV) Puissances.
Puissance active (W)
•
En utilisant les mesures de U, I et ϕ calculer :
P= U
×
I
×
cos ϕ
Faites contrôler les valeurs obtenues et la remise en place du plan de travail (appel
N°3)
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