Electricité 1

Electricité
Générale
Electricité 1
Livret 10
Courant alternatif
Mise à jour octobre 2006
*FC1207101.1*
FC
Centre National d’E
Enseignement et de Formation A Distance
1207 10 1.1
ELEC 1 - LEÇON 10
Réalisation :
AFPA - Le Pont de Claix
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2
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ELEC 1 - LEÇON 10
Préambule
Cette leçon peut être utilisée de 2 façons
différentes :
- Si vous avez suivi les leçons 2, 3, 4, 5 et vous
vous destinez à une formation de niveau V (CAP,
BEP, ...) les paragraphes indiqués par le symbole
♣ ne font pas partie de votre programme.
- Dans les autres cas l’intégralité de cette leçon
vous concerne.
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SOMMAIRE
1 - Généralités
2 - Tensions variables
♣
♣
♣
2.1 Introduction
2.2 Tension périodique
Exercice d'entraînement n° 1
2.3 Tension sinusoïdale
2.4 Expression mathématique de la tension sinusoïdale
2.5 La sinusoïde : projection d'un point en rotation
2.6 Valeur efficace d'une tension et d'un courant
Exercice d'entraînement n° 2
2.7 Valeurs numériques de la tension du réseau E.D.F.
Exercices d'entraînement n° 3 et n° 4
2.8 Mesure d'une valeur efficace
3 - Circuit purement résistif
3.1 Loi d'Ohm - Forme du courant
3.2 Loi de Joule - Energie thermique
3.3 Puissance thermique
Exercices d'entraînement n° 5 et n° 6
♣
4 - L'alternateur
4.1 Principe de fonctionnement
4.2 Réalisation pratique
Exercice d'entraînement n° 7
♣
5 - Aides mathématiques
5.1 Correspondance : angles - période
5.2 Définition géométrique du sinus et du cosinus
5.2 Valeurs remarquables du sinus et du cosinus
Corrigé des exercices d'entraînement
Devoir n° 10
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GENERALITES
L'expression "courant alternatif", appellation générique usuelle est un abus
de langage qui risque d'induire des confusions; la locution "tension
alternative" refléterait plus justement la réalité. En effet la production et la
distribution de l'énergie électrique, industrielle et domestique, s'effectue
sous tension alternative sinusoïdale que les électriciens appellent
"tension du réseau" ou "tension secteur".
Le choix d'une tension alternative, plutôt que d'une tension continue, offre
de nombreux avantages :
- Les alternateurs sont de conception plus simple que les dynamos et
possèdent un meilleur rendement .
- La valeur de la tension peut être facilement modifiée grâce au transformateur.
- Le transport de l'énergie sous tension très élevée permet de minimiser
les pertes en ligne (effet Joule)
- Les appareils de coupure de circuits de puissance (contacteurs) sont
plus simples qu'en mode continu car l'arc électrique de rupture est moins
énergétique.
- Il est aisé, à l'aide de redresseurs à semi-conducteur, de transformer la
tension alternative en tension continue exigée par des récepteurs
particuliers (bacs à électrolyse par exemple).
Ce schéma illustrant un réseau électrique montre que l'électricité est produite, transportée et distribuée
à des niveaux de tensions différents.
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2 TENSIONS VARIABLES
2.1 Introduction
Rappelons qu'une tension est dite "continue" si sa valeur est constante,
c'est à dire invariable en fonction du temps.
u (V)
U
t (s)
0
Par opposition, une tension est dite "variable" si sa valeur évolue au cours
du temps.
u (V)
t (s)
0
Pour décrire les différents types de tensions variables, un vocabulaire
particulier est nécessaire; nous allons vous le présenter.
2.2 Tension périodique
Une tension variable est dite "périodique" lorsqu'elle reprend, de la même
façon, la même valeur à des intervalles de temps égaux.
u (V)
T
0
T
T
2T
T
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t (s)
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- La période est la durée fixe qui sépare deux passages consécutifs de la
tension à la même valeur et dans le même sens. Autrement dit, la période
(ou cycle) est l'intervalle de temps de répétition.
Elle est notée T, se mesure sur l'axe des temps et s'exprime donc en
secondes (s).
- La fréquence est le nombre de périodes décrites dans l'unité de temps.
La fréquence est donc le nombre de périodes (ou de cycles) par seconde.
Elle est notée F et est égale à l'inverse de la période.
F=
1
T
T - s'exprime en secondes (s);
F - s'exprime en hertz (Hz);
Le hertz est l'inverse de la seconde :
1 Hz = 1 s-1
- L'écart entre la valeur minimale et la valeur maximale de la tension
s'appelle la valeur crête à crête, se mesure sur l'axe des tensions et
s'exprime en volts (V).
Remarques :
- Une tension périodique peut être tour à tour positive et négative.
Lorsque, sur une période, la surface négative (hachures simples) est
égale à la surface positive (hachures croisées), la valeur moyenne de la
tension est nulle et on note Umoy = 0 (voir courbe précédente).
- On rencontre aussi des tensions périodiques toujours positives ou
toujours négatives.
Exercice d'entraînement n° 1
A partir du graphe ci-dessous, mesurer la tension crête à crête et la
période T. En déduire la fréquence F.
u (V)
t (s)
0
Echelles :
Axe des tensions : 100 volts par graduation;
Axe des temps : 2.10-3 seconde par graduation.
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2.3 Tension sinusoïdale
La tension distribuée par le réseau E.D.F est dite "sinusoïdale". C'est une
tension périodique particulière dont l'allure est figurée ci-dessous.
De l'observation de la courbe précédente on constate que :
- Chaque période est constituée de 2 alternances identiques, l'une positive, l'autre négative. Elles ont même amplitude Umax et même surface,
la valeur moyenne de la tension est donc nulle : Umoy = 0.
- La tension sinusoïdale passe par zéro toutes les demi-périodes en
changeant de polarité.
♣
2.4 Expression mathématique de la tension sinusoïdale
Cette courbe, qui reflète la variation du sinus d'un angle, a pour équation
mathématique l'expression suivante :
u = Umax.sin(ω x t)
u
Umax
est la valeur de la tension (en volts) à un instant donné t;
se nomme l'amplitude ou tension maximale, c'est une
grandeur arithmétique qui s'exprime en volts (V);
(ω x t) est l'angle variable exprimé en radians (rad);
ω
représente la vitesse de rotation angulaire constante de
l'alternateur supposé bipolaire. On l'appelle la pulsation;
- s'exprime en radians par seconde (rad/s)
t
est le temps exprimé en secondes (s).
La tension décrit une période (T) à chaque tour (2π radians) de l'alternateur bipolaire. Sa vitesse angulaire ou pulsation est donc égale à :
ω=
2π
T
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1
ω = 2π.F
la pulsation s'écrit encore :
T
L'expression précédente de la tension s'écrit alors sous 2 formes :
Puisque F =
u = Umax.sin(
♣
2π
x t)
T
u = Umax.sin(2π.F x t)
2.5 La sinusoïde : projection d'un point en rotation
Soit un point M0 décrivant, à vitesse angulaire constante ω, un cercle de
rayon r = 1 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. A l'instant
initial (t = 0) le rayon qui joint le point M0 au centre fait, avec l'horizontale,
un angle θ = 30° = 2π/12 radians ; le point occupe la position repérée par
le chiffre 0. Cette origine est arbitraire.
Traçons sur un graphique, pour chaque pas de 30°, les hauteurs "y"
successives de M0 en fonction du temps t.
- pour t = 1/12 de T le point occupe la position repérée 1;
- pour t = 2/12 de T le point occupe la position 2;
- pour t = 3/12 de T = 1/4 de T le point occupe la position 3;
- .....................
- pour t = 6/12 de T = 1/2 de T le point occupe la position 6;
- .....................
- pour t = 9/12 de T = 3/4 de T le point occupe la position 9;
- pour t = 10/12 de T le point occupe la position 10;
- pour t = 11/12 de T le point occupe la position 11;
- pour t = 12/12 de T = T le point occupe la position 12 ou 0 ; il est revenu
à la position initiale. Le point M0 a parcouru un tour (2π rad), sa projection
verticale en fonction du temps a décrit une période (T).
La courbe obtenue est périodique, c'est une sinusoïde. Au décalage de
θ = 30° près, il s'agit de la fonction sinus : y = sin(ω x t).
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2.6 Valeur efficace d'une tension et d'un courant
Par efficace, il faut entendre "efficacité au sens de l'effet Joule", c'est à
dire capacité à fournir de la chaleur.
La valeur efficace Ueff d'une tension périodique est l'équivalent d'une
tension continue Uc qui entraînerait, durant un temps donné t, la même
dissipation d'énergie calorifique W dans une résistance R.
R
Ueff = Uc
W=
+
R
(Ueff )2
(Uc)2
x t =
x t
R
R
Dans la relation ci-dessus, le temps donné t représente un nombre entier
de périodes de la tension.
En particulier, lorsque la tension est sinusoïdale, on démontre que sa
valeur efficace est plus petite que l'amplitude Umax et a pour valeur :
Ueff =
U max
# 0,7 x Umax
2
Ueff est une grandeur arithmétique,
- s'exprime en volts (V).
De même, la valeur efficace Ieff d'un courant périodique est l'équivalent
d'un courant continu Ic qui entraînerait, durant un temps donné t, la même
dissipation d'énergie calorifique W dans une résistance R.
W = R x (Ieff)2 x t = R x (Ic)2 x t
En particulier, lorsque le courant est sinusoïdal, on démontre que sa
valeur efficace est plus petite que l'amplitude Imax et a pour valeur :
Ieff =
Im ax
# 0,7 x Imax
2
Ieff est une grandeur arithmétique,
- s'exprime en ampères (A).
L'effet Joule ne dépend ni des polarités de la tension périodique, ni du
sens du courant. Il se manifeste même lorsque la tension moyenne est
nulle; la tension sinusoïdale en est un exemple manifeste.
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Exercice d'entraînement n° 2
Echelles : axe vertical : 100 V par graduation;
axe horizontal : 5 ms par graduation
Sur le graphe ci-dessus relever :
- L'amplitude Umax; en déduire la valeur efficace Ueff;
- La période T; en déduire la fréquence F et la pulsation ω.
2.7 Valeurs numériques de la tension du réseau E.D.F.
Pour satisfaire à l'usage on utilisera désormais de préférence le qualificatif
alternatif à la place de sinusoïdal. On dira donc tension alternative plutôt
que sinusoïdale et courant alternatif plutôt que sinusoïdal.
La tension alternative du réseau E.D.F. basse tension (prise monophasée
domestique) a les caractéristiques suivantes :
Ueff = 230 V
(±10%);
Umax =
2 x Ueff # 325 V
ω # 314 rad/s;
F = 50 Hz;
T = 20 ms
En observant l'illustration du chapitre 1 on constate que les centrales
produisent l'énergie électrique sous une tension dont la valeur efficace est
de 20 000 V. Puis, par l'intermédiaire de transformateurs, cette énergie est
véhiculée sur de longues distances par le réseau haute tension (HT) sous
400 000 V, 225 000 V ou 63 000 V. Avant d'être distribuée la haute
tension subit une transformation à 20 000 V, c'est le réseau moyenne
tension (MT), puis à 400 V (triphasé) ou 230 V (monophasé), c'est le
réseau basse tension (BT).
La production annuelle de l'ensemble des centrales électriques françaises
est de l'ordre de 350 térawattheures. L'industrie en consomme environ
45%, les usagers domestiques 25%, le reste est exporté ou absorbé par
les transports, le secteur tertiaire ...etc.
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♣
Exercice d'entraînement n° 3
La vitesse de rotation de l'alternateur bipolaire d'un groupe de secours est
: N = 3 000 tours par minute (tr/mn)
- Calculer la vitesse v en tours par seconde (tr/s).
- Calculer la vitesse angulaire ω en radians par seconde (rad/s).
- En déduire la fréquence F de la tension alternative générée.
- Quel est le temps t nécessaire à l'alternateur pour effectuer un tour ?
A quelle grandeur correspond cette valeur ? Comment aurait-elle dû être
notée ?
♣
Exercice d'entraînement n° 4
Dans l'équation u = Umax.sin(2π.F x t) représentant l'évolution d'une
tension alternative en fonction du temps :
- Remplacer Umax par son expression fonction de Ueff.
- Puis remplacer les constantes Ueff et F par les valeurs numériques du
réseau E.D.F.
2.8 Mesure d'une valeur efficace
- La valeur efficace d'une tension sinusoïdale se mesure à l'aide d'un
voltmètre spécifique. Cet appareil se place en dérivation comme pour la
mesure d'une tension continue. Il faut noter cependant que son sens de
branchement est arbitraire, ses deux bornes n'étant pas différenciées.
- La mesure de la valeur efficace d'un courant sinusoïdal s'effectue à l'aide
d'un ampèremètre spécifique. Son sens de branchement est lui aussi
arbitraire. Cet appareil se place en série dans le circuit comme pour la
mesure d'un courant continu. Dans l'industrie on utilise de préférence une
pince dite "ampèremétrique" qui, enserrant le conducteur, évite d'ouvrir le
circuit. Le fonctionnement de cette pince est basé sur les propriétés de
l'électromagnétisme.
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3 CIRCUIT PUREMENT RESISTIF
3.1 Loi d'Ohm - Forme du courant
i
R
u
- La tension u est alternative.
- Le courant dans le circuit change de sens, toutes les demi-périodes, en
synchronisme avec les changements de polarité de la tension. Il est donc
également alternatif et il a même fréquence que la tension.
- Courant et tension varient dans le même sens et s'annulent aux mêmes
instants. Dans ce cas, le courant est dit "en phase" avec la tension, la
figure ci-dessous en est l'illustration.
Intensité et tension ont les allures
indiquées sur la courbe ci-contre :
On démontre que la loi d'Ohm, qui s'applique aux valeurs instantanées,
s'applique aussi aux valeurs efficaces.
Ueff = R x Ieff
R - s'exprime en ohms (Ω);
Ieff - s'exprime en ampères (A);
Ueff - s'exprime en volts (V).
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ELEC 1 - LEÇON 10
Remarque : Pour simplifier l'écriture, nous utiliserons désormais :
- le symbole U à la place de Ueff;
- le symbole I à la place de Ieff.
La loi d'Ohm appliquée aux valeurs efficaces s'écrit alors tout simplement
comme en continu :
U=RxI
3.2 Loi de Joule - Energie thermique
Les valeurs efficaces de la tension et du courant ont été définies
précédemment à partir de l'effet calorifique. A la seule condition d'utiliser
les valeurs efficaces, la loi de Joule qui permet de calculer l'énergie
dissipée par une résistance, s'écrit comme en continu :
U2
2
W=RxI xt=
xt
R
W - s'exprime en joules (J)
si t est exprimé en secondes (s);
W - s'exprime en wattheures (Wh)
si t est exprimé en heures (h).
3.3 Puissance thermique
La puissance est l'énergie dissipée par unité de temps; son expression
s'écrit donc comme en continu :
P = R x I2 =
U2
R
P - s'exprime en watts (W).
Exercice d'entraînement n° 5
A partir des relations précédentes relatives à une résistance, montrer qu'il
est possible de déduire les deux expressions suivantes :
W=UxIxt
et
P=UxI
Exercice d'entraînement n° 6
Sur la plaque signalétique d'un fer à repasser on lit : 800 W et 230 V.
- Calculer la valeur efficace I du courant électrique correspondant.
- Calculer la valeur de la résistance chauffante R.
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♣
L'ALTERNATEUR
4.1 Principe de fonctionnement
Soit une spire conductrice de surface S tournant à vitesse angulaire ω
constante dans une induction uniforme → due à un aimant en U.
B
L'angle α entre la normale à la spire et les lignes de champ varie de 0 à
2π au cours d'un tour.
Le flux φ à travers la spire varie avec l'angle α et a pour expression :
φ = B x S x cos α = Φmax.cos α
L'angle α variable est égal à (ω x t). L'expression du flux devient :
φ = Φmax.cos(ω x t)
Toute variation de flux dans une spire ouverte génère à ses bornes une
f.e.m. induite. On peut démontrer que cette f.e.m. due à un flux alternatif
s'écrit :
e = ω x Φmax.sin(ω x t)
e = Emax.sin(ω x t) avec Emax = ω x Φmax = ω x B x S
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4.2 Réalisation pratique
4.2.1 Première variante
C'est la mise en pratique du principe précédent. La spire unique tournante
est remplacée par une bobine comportant n spires afin d'augmenter le
flux, donc la f.e.m. alternative induite e. Cette bobine tournante, le rotor,
est l'induit.
La f.e.m. e est disponible sur deux bagues solidaires de l'axe de rotation
et prélevée par l'intermédiaire de balais frottants sur celles-ci.
L'induction est créée par un électroaimant de façon à obtenir un flux
important. Cet électroaimant statique, le stator, est l'inducteur. Il est dit
"bipolaire" puisqu'il possède deux pôles (un nord et un sud).
Pour générer une tension alternative de fréquence égale à 50 Hz, cet
alternateur doit tourner à la vitesse de 3 000 tr/mn.
4.2.2 Deuxième variante
Il est possible de permuter les rôles du stator et du rotor.
Le stator devient l'induit; il est constitué de deux bobines fixes en série aux
bornes desquelles est disponible la f.e.m. alternative induite e.
Le rotor devient l'inducteur; il est constitué d'un électroaimant alimenté par
un courant continu à l'aide des bagues citées précédemment.
Remarques :
- La "dynamo" de bicyclette est en réalité un alternateur dont le rotor est
un inducteur à aimant permanent.
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4.2.3 Alternateur multipolaire
Afin de diviser par 2 la vitesse de rotation on double l'électroaimant
inducteur comme le représente la figure ci-dessous. Dans ce cas
l'alternateur est dit "tétrapolaire" (deux pôles nord et deux pôles sud).
Dans le cas d'un alternateur muni de p paires de pôles, la valeur efficace
de la f.e.m. induite a pour expression :
E = 0,7 x p x ω x n x Φmax
Φmax est le flux maximal à travers une spire de l'induit,
- s'exprime en webers (Wb);
n est le nombre de spires de l'induit;
ω est la vitesse de rotation de l'inducteur,
- s'exprime en radians par seconde (rad/s);
p est le nombre de paires de pôles;
E - s'exprime en volts (V).
- Pour un induit ayant n spires le flux total Φ'max est n fois plus grand.
- Pour un inducteur comportant p paires de pôles la f.e.m. est celle que
l'on obtient avec un alternateur bipolaire tournant p fois plus vite (ω' = p x
ω). Autrement dit, en tournant p fois moins vite, l'alternateur multipolaire
génère une f.e.m. identique à celle de l'alternateur bipolaire.
E = 0,7 x ω' x Φ'max
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ELEC 1 - LEÇON 10
- Pour générer 1 période de la tension alternative, le rotor n'a besoin
d'effectuer que 1/p tour. Par exemple pour obtenir une f.e.m. de fréquence
50 Hz, l'alternateur quadripolaire ne doit tourner qu'à la vitesse de 1 500
tr/mn.
Exercice d'entraînement n° 7
Calculer la valeur efficace E de la f.e.m. produite par un alternateur bipolaire comportant 2 bobines identiques en série dont les caractéristiques
sont les suivantes :
Vitesse de rotation : N = 3 000 tr/mn
Nombre de spires d'une bobine : n = 30 spires
Flux maximal pour une spire : Φmax = 1,75.10-2 Wb
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ELEC 1 - LEÇON 10
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AIDES MATHEMATIQUES
5.1 Correspondance : angles - période
Dans la fonction y = sin(ω x t), à chaque angle (ω x t) correspond une
fraction de la période T.
0
90°
180°
270°
360°
0
π /2
π
3 π /2
2π
0
T/4
T/2
3T/4
T
5.2 Définition géométrique du sinus et du cosinus
M
B
sin α =
OB
OM
cos α =
OA
OM
α
O
A
OB = projection de OM sur
l'axe des ordonnées = OM x sin α
OA = projection de OM sur l'axe des abcisses = OM x cos α
5.3 Valeurs remarquables de sinus et cosinus
α
0°
90°
180°
270°
360°
sin α
0
1
0
–1
0
cos α
1
0
–1
0
1
α
0°
30°
45°
60°
90°
sin α
0
1/2
2 /2
1
cos α
1
3 /2
2 /2
3 /2
1/2
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ELEC 1 - LEÇON 10
CORRIGE
DES EXERCICES
D'ENTRAINEMENT
Exercice d'entraînement n° 1
u (V)
t (s)
0
- La tension crête à crête correspond à 3 graduations verticales soit :
100 x 3 = 300 V
- La période correspond à 3 graduations horizontales. Elle vaut :
T = 2.10-3 x 3 = 6.10-3 secondes = 6 ms
- On en déduit la fréquence :
1
1
=
= 167 Hz
F=
T
6 . 10 − 3
Exercice d'entraînement n° 2
- Umax # 3,25 graduations.
Soit Umax = 100 x 3,25 = 325 V
D'où
Ueff # 0,7 x 325 = 228 V
- T # 4 graduations.
Soit T = 5 x 4 = 20 ms
1
1
D'où
F=
=
= 50 Hz
T
20 . 10 − 3
et
ω = 2π.F = 100π # 314 rad/s
20
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ELEC 1 - LEÇON 10
Exercice d'entraînement n° 3
- Calcul de la vitesse en tours par seconde :
3 000
v=
= 50 tr/s
60
- Calcul de la vitesse angulaire :
ω = 2π.v = 100π # 314 rad/s
- L'alternateur est bipolaire; la pulsation de la tension alternative générée
est donc égale à la vitesse de rotation angulaire.
La fréquence vaut alors :
ω 100 π
=
= 50 Hz
F=
2π
2π
- Calcul du temps nécessaire pour effectuer un tour :
1
1
t= =
= 0,02 s = 20 ms
v
50
Ce temps correspond à la période T.
Exercice d'entraînement n° 4
- Expression de u fonction de Ueff :
u = Umax.sin(2π.F x t) = 1,4 x Ueff.sin(2π.F x t)
- Remplaçons Ueff et F par les valeurs numériques du réseau E.D.F. :
Ueff = 230 V et F = 50 Hz
u = 1,4 x 230.sin(2π.50 x t)
u = 1,4 x 230.sin(100π x t)
u s'exprime en volts si t est exprimé en secondes.
Exercice d'entraînement n° 5
Expression de l'énergie :
Multiplions les 2 expressions du paragraphe 3.2
U2
W2 = (
x t) x (R x I2 x t) = U2 x I2 x t2
R
W= UxIxt
Expression de la puissance
U2
2
) x (R x I2) = U2 x I2
P =(
R
P=UxI
21
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Exercice d'entraînement n° 6
- Calcul de la valeur efficace du courant :
P 800
I= =
= 3,48 A # 3,5 A
U 230
- Calcul de la valeur de la résistance chauffante:
U2
(230 )2
R=
=
# 66 Ω
P
800
Il s'agit de la résistance à chaud. Une mesure à froid à l'aide d'un
ohmmètre donnerait une valeur beaucoup plus faible.
Exercice d'entraînement n° 7
- Valeur de la f.e.m. produite par l'alternateur :
E = 0,7 x p x ω x n x Φmax
L'alternateur est bipolaire d'où p = 1.
Il tourne à 3 000 tr/mn, la vitesse angulaire est donc égale à :
3 000
ω = 2π x
= 100π = 314 rad/s
60
Le nombre de spires n = 2 x 30 = 60 (bobines en série);
E = 0,7 x 1 x 314 x 60 x 1,75.10-2 = 231 V
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ELEC 1 - LEÇON 10
DEVOIR N° 10
Effectuez le devoir sur la feuille de copie préimprimée que vous trouverez
en encart au milieu du fascicule. Ne recopiez pas les énoncés et soignez
la présentation de votre travail.
Problème n° 1
(2 points)
Aux U.S.A. la période du réseau est T = 16,66 ms.
- A quelle fréquence F, l'énergie électrique est-elle distribuée ?
Problème n° 2
(5 points)
Un fer à souder, dont la résistance chauffante R = 0,96 Ω à chaud, est
alimenté par une tension alternative de sécurité U = 24 V.
- Calculer :
- La valeur maximale Umax de cette tension de sécurité.
- La valeur efficace I du courant.
- La puissance P du fer à souder.
- L'énergie W dépensée pour 1 h 25 mn de fonctionnement.
- Avec quelle tension continue Uc devrait-on alimenter ce fer à souder
pour obtenir la même efficacité de chauffe ?
Problème n° 3
(2 points)
E.D.F. propose aux particuliers de souscrire l'un des abonnements
suivants :
P1 = 3kW;
P2 = 6 kW;
P3 = 9 kW;
P4 = 12 kW;
etc.
- Dans chaque cas, déterminer le courant I1, I2, I3 ou I4, qui va
occasionner le déclenchement du disjoncteur, interrompant ainsi la
fourniture d'énergie ?
Problème n° 4
(4 points)
Le compteur électrique d'une installation domestique a enregistré une
consommation journalière W = 37,2 kWh occasionnée par le fonctionnement permanent d'un radiateur.
- Quelle est la valeur efficace I du courant demandé par ce radiateur ?
- Quelle est sa puissance P ?
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ELEC 1 - LEÇON 10
Le problème 5 sera au choix, a ou b selon le projet de formation. Voir indication
en page 2.
Problème n° 5 a
(5 points)
En reprenant le schéma de l’exercice d’entraînement n°2, on suppose que
cette tension est appliquée aux bornes d’une résistance pure R, absorbant
une puissance P de 100 W.
1/ Calculer la valeur R de cette résistance
2/ Quelle est la valeur de l’intensité i du courant
lorsque t = 0
T
3/ Quelle est la valeur de l’intensité i du courant lorsque t =
2
T
4/ Quelle est la valeur de l’intensité i du courant lorsque t =
4
5/ Quelle est l’intensité efficace I du courant.
♣
Problème n° 5 b
(5 points)
Le rotor d'un alternateur monophasé est constitué de 3 paires de pôles. Il
délivre une tension alternative dont la fréquence F = 50 Hz.
- Déduire la pulsation ω de cette tension.
- Calculer la vitesse de rotation du rotor :
- ω' en rad/s.
- v en tr/s.
- N en tr/mn.
Présentation
(2 points)
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Notes personnelles
Notes personnelles
Impression AFPA - SEDEX
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