? 1 BACCALAUREATTECHNOLOGIQUE --SERIE FI SESSION 1994 - EPREUVE E4 Sciences Physiques Coeff. 2 -- Durée 2 h -=-=-=-=-=-=-=-= Les deux exercices sont independants. Le document réponse est à rendre avec la copie. EXERCICE N”I : Un système de protection contre la corrosion de canalisations transformateur monophasé et d’un systeme redresseur. Première partie est constitue d’un (7points) Etude du transformateur La plaque signalétique en acier enterrées monophase. du transformateur 50 Hz 220 V / 24,V i porte les indications suivantes : 120VA l- Donner la signification des valeurs 24 V et 120 VA. 2- Calculer une valeur approchée du rapport de transformation. 3- Calculer la valeur efficace 12~ de I’intensite nominale du courant secondaire. 4- Pour déterminer le rendement du transformateur, on effectue les essais suivants : Essai en charae : le secondaire alimente sous U~N = 24 V une charge de facteur de puissance égal à 1. L’intensite efficace du courant secondaire est alors égale à 12~. Essai à vide : Plv = 2 W pour U1 = 220 V. Essai en court-circuit a) : Plcc = 4 W pour l2cc = 12~ . Quelles grandeurs sont déterminees par les essais à vide et en court-circuit ? Pour l’essai en charge : b) Calculer la puissance active fournie a la charge ; cl Calculer la puissance active appelee au primaire ; dl Calculer le rendement du transformateur. Fl-E4-S.Sept.94 page 115 Deuxième partie Etude du montaae Le montage est un pont de Graëtz formé de quatre diodes considerees par le secondaire Pour visualiser l- redresseur. redresseur II est alimente figure (3 points) du transformateur a I’oscilloscope la tension I . réponse. dont le primaire aux bornes du pont, comme parfaites. est soumis a la tension on place une résistance sinusoïdale R comme ul . l’indique la A du document Compléter la figure traversant R, la fléche permettant A du document de visualiser 2- Calculer la valeur 3- Représenter tension la tension maximale sur la figure repense UR aux bornes en representant la fleche de R et les points intensite de branchement iR du courant de I’oscilloscope uR. ÛRde la tension B du document aux bornes de la résistance. repense I’oscillogramme de la tension uR. 22OV-50Hz Troisième partie (3 points) Etude de la protection La tension fournie la réaction la demi-équation qui se produit > Fe2* Fe __________ est appliquee en acier et une electrode niveau de la c analisation 1 la corrosion. par le redresseur entre la canalisation On rappelle contre electronique spontanément en graphite. de au : + * 2e _ Quel est le nom de cette reaction ? electrode 2- Quel est le signe de la borne du redresseur à la canalisation 3- Pourquoi Fl-E4-S.Sept.94 pour compenser l’acier est-il protégé reliée ce phénomène ? cana lisa tion grailte ? page 215 . < l EXERCICE . Un moteur asynchrone de rotation n = 950 tr.min-1 puissance alimenté (7 Points) par un reseau triphasé La valeur efficace de I’intensite 220 V/380 du courant V - 50 Hz tourne A la fréquence en ligne est I = 7,9 A et le facteur de COS@ = 0,80. La caracteristique la frequence Ce moteur triphasé, N”I1 mécanique de rotation entraîne donnant n (en tr.min-1) une machine dont les variations du moment est donnee le moment utile Tu (en N.m.) en fonction du couple du couple est constant quelle que soit la frequence rotation. l- En utilisant la caractéristique mécanique, donner la fréquence de rotation de synchronisme ns (en tr.min-1). 2- En déduire 3- Calculer le nombre de ci-dessous : de pôles. le glissement. Fl-E4-S.Sept.94 page 315 de 4- Determiner graphiquement la valeur du moment du couple résistant de la machine entraînée et la valeur du moment du couple de dbmarrage du moteur. Le moteur peut-il demarrer en charge ? s- Calculer la puissance utile du moteur. 6- Calculer la puissance absorbée par le moteur. 7- Calculer le rendement du moteur. < i Fl -E4-%Sept.94 page 415 . DOCUMENT REPONSE A RENDRE AVEC LA COPIE u FIGURE Fl -E4-S.Sept.94 B page SIS