DIMA - Electricité

DIMA - Electricité - Exercices
2011/2012
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Chapitre 1: La production d'électricité
La tension du secteur
1) Choisir la bonne réponse en barrant ce qui est faux.
a) La tension du secteur est continue / alternative / constante
b) La tension du secteur est triangulaire / Carrée / sinusoïdale
c) La tension du secteur a une fréquence de 40 Hz / 50 Hz / 60 Hz
2) Avec quel appareil mesure-t-on la valeur efficace d'une tension alternative ?
3) Compléter le schéma d'une prise de courant de la maison en indiquant le nom des différentes
bornes.
4) Donner la valeur de la tension
a) entre la borne A et la borne B ?
b) entre la borne A et la borne C ?
c) entre la borne B et la borne C?
Chapitre 2: Les tensions alternatives périodiques
Dans le circuit représenté, le générateur fournit une tension réglable.
1/ Le conducteur ohmique R est d’abord soumis à une tension de 6 V. L’ampèremètre
indique 18 mA.
Calculez la valeur de la résistance de ce conducteur ohmique.
2/ On fait un nouveau réglage de la tension.
a. La valeur de la résistance change-t-elle ? Justifiez votre réponse.
b. Si l’ampèremètre indique une intensité de 22 mA, quelle est la valeur de la tension fournie par le
générateur ?
A
L
G
•
A
•
B
R
On considère le circuit ci-contre dans lequel la résistance
R vaut 150.
Le circuit est traversé par un courant d’intensité I

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Dans les circuits ci-dessous, le générateur et la lampe sont les mêmes que dans le circuit précédent
Sous chaque circuit indiquez si l’intensité du courant traversant le circuit est plus petite, égale ou supérieure à
l’intensité I du courant traversant le circuit précédent
R = 150  R2 = 470  R3 = 33 
Convertissez les grandeurs suivantes
1,2 k = ………..  330  = ……….k
0,07 k = ………..  33  = ……….. k
Chapitre 3: La mesure des tensions alternatives périodiques
On observe les variations d’une tension variable aux bornes d’un générateur à l’aide d’un
oscilloscope.
Les réglages de l'oscilloscope sont :
Sensibilité horizontale (base de temps): 20 ms / div sensibilité verticale : 2 V / div
a/ Quelle est la valeur de la tension maximale Umax (amplitude) de la tension observée ?
b/ Quelle est la valeur de la période T de la tension ?
c/ En déduire la fréquence f de cette tension
A
L
G
•
A
•
B
R3
A
B
A
L
G
R
A
L
G
•
B
•
A
R2
I1 …………… I
Justification :
I2 …………… I
Justification :
I3 …………… I
Justification :

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d/ On remplace l’oscilloscope par un voltmètre. Quelle sera la valeur indiquée par le voltmètre ?
(indiquez le calcul effectué)
Associez la grandeur et l’unité qui lui correspond grandeur : fréquence, tension efficace, période,
intensité du courant, tension maximale (amplitude)
unités : volt, ampère, hertz, seconde
fréquence en .............. tension efficace en ................... période en ...........................
intensité du courant en ......................... tension maximale en ...................
Vous avez utilisé trois appareils de mesures : oscilloscope, ampèremètre, voltmètre. Indiquez quel
appareil vous utiliseriez et quel type de branchement vous réaliseriez (série ou dérivation) pour
mesurer les grandeurs suivantes :
* la tension maximale
* la tension efficace
* l’intensité du courant
Une tension alternative prend des valeurs :
Parmi les oscillogrammes ci-dessous, le meilleur réglage pour mesurer avec précision la période et
l'amplitude (tension maximale) de la tension est :
Sur l'oscillogramme suivant, les réglages de l'oscilloscope sont :
sensibilité horizontale (base de temps) : 10 ms / div
sensibilité verticale : 5 V / div
A/La valeur de la période est :
 10 ms  20 ms  30 ms  40 ms
B/ Quelle est la fréquence de la tension observée ?
C/La valeur maximale de la tension est :
 5 V  10 V  15 V  20 V

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Indique sous chaque graphique représentant les variations d’une tension en fonction du temps les
caractéristiques de chaque tension (continue, variable, alternative, périodique, sinusoïdale ?) Si la tension est
périodique, repasse en rouge le motif élémentaire correspondant à une période
temps
tension
0
temps
tension
0
temps
tension
0temps
tension
0
1. Lorsque le collégien sort du collège en hiver, il fait presque nuit. Pour être vu, il accroche une
lampe sur son bras. Un interrupteur permet d'allumer la lampe qui est alors alimentée par deux piles
de 1,5 V en série, c'est-à-dire soumise à une tension continue de 3 V. On visualise cette tension
continue grâce à un oscilloscope. Quel est l'oscillogramme obtenu parmi les deux suivants ?
(entourer la bonne réponse)
Calibre : 1 V / division Calibre : 1 V / division
2. Sur la lampe, sont inscrites les indications suivantes : (3 V ; 1,5 W).
2.1. Que représente l'indication 1,5 W ?
2.2. Calculer l'intensité du courant qui traverse cette lampe lorsqu'elle est allumée.
Formule....................................................................................................................................................
Calcul.......................................................................................................................................................
3. Lorsque le collégien arrive chez lui, il allume la lumière du garage. La lampe, qui est fixée au
plafond du garage est alimentée par la tension du secteur.

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3.1. L'énergie électrique qui est distribuée dans la maison provient d'une centrale électrique. Nommer
la partie commune à toutes les centrales.
3.2. La tension fournie par la centrale électrique, tout comme la tension du secteur, est : (entourer la
bonne réponse)
continue variable nulle
3.3. Parmi les 3 oscillogrammes proposés ci-dessous, choisir celui qui correspond à la
tension du secteur. Justifier la réponse.
3.4. Déterminer la période T de la tension visualisée sur l'oscillogramme F.
3.5. Déterminer la valeur de la fréquence f de cette tension.
Formule....................................................................................................................................................
Calcul.......................................................................................................................................................
Un particulier, produisant lui même son électricité, veut utiliser un
appareil électroménager, dont on peut voir la plaque signalétique ci-
contre :
1) a) Indiquer la valeur de la fréquence lue sur la plaque signalétique.
b) Indiquer, en cochant la bonne réponse, la signification de 150 W.
O Tension O Intensité O Puissance
2) Ce particulier fait vérifier, par un technicien EDF, si son installation électrique est conforme. A
partir d'une prise de courant, le technicien obtient oscillogramme suivant :
a) Indiquer si le courant produit par ce particulier est alternatif, constant ou continu.
b) Déterminer, à partir de cet oscillogramme, la tension U/max en volt.
Umax= .....................