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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 en acier enterrées est constitue d’un
transformateur monophasé et d’un systeme redresseur.
Première partie (7points)
Etude du transformateur monophase.
La plaque signalétique du transformateur porte les indications suivantes :
220 V / 24,V i 50 Hz 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 : Plcc = 4 W pour l2cc = 12~ .
a)
b)
cl
dl
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Quelles grandeurs sont déterminees par les essais à vide et en court-circuit ?
Pour l’essai en charge :
Calculer la puissance active fournie a la charge ;
Calculer la puissance active appelee au primaire ;
Calculer le rendement du transformateur.
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Deuxième partie (3 points)
Etude du montaae redresseur.
Le montage redresseur est un pont de Graëtz formé de quatre diodes considerees comme parfaites.
II est alimente par le secondaire du transformateur dont le primaire est soumis a la tension sinusoïdale ul .
Pour visualiser a I’oscilloscope la tension aux bornes du pont, on place une résistance R comme l’indique la
I .
figure A du document réponse.
l-
2-
3-
Compléter la figure A du document repense en representant la fleche intensite iR du courant
traversant R, la fléche tension UR aux bornes de R et les points de branchement de I’oscilloscope
permettant de visualiser la tension uR.
Calculer la valeur maximale ÛR de la tension aux bornes de la résistance.
Représenter sur la figure B du document repense I’oscillogramme de la tension uR.
22OV-50Hz
Troisième partie (3 points)
Etude de la protection contre la corrosion.
La tension fournie par le redresseur est appliquee
entre la canalisation en acier et une electrode en graphite.
On rappelle la demi-équation electronique de
la réaction qui se produit spontanément au
niveau de la c analisation :
Fe __________ > Fe2* + * 2e _
1 Quel est le nom de cette reaction ?
2- Quel est le signe de la borne du redresseur reliée
à la canalisation pour compenser ce phénomène ?
3- Pourquoi l’acier est-il protégé ?
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electrode
grailte
cana lisa
page 215
tion

.
<
l . EXERCICE N”I1 (7 Points)
Un moteur asynchrone triphasé, alimenté par un reseau triphasé 220 V/380 V - 50 Hz tourne A la fréquence
de rotation n = 950 tr.min-1 La valeur efficace de I’intensite du courant en ligne est I = 7,9 A et le facteur de
puissance COS@ = 0,80.
La caracteristique mécanique donnant les variations du moment du couple utile Tu (en N.m.) en fonction de
la frequence de rotation n (en tr.min-1) est donnee ci-dessous :
Ce moteur entraîne une machine dont le moment du couple est constant quelle que soit la frequence de
rotation.
l- En utilisant la caractéristique mécanique, donner la fréquence de rotation de synchronisme
ns (en tr.min-1).
2- En déduire le nombre de pôles.
3- Calculer le glissement.
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4-
s-
6-
7-
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 ?
Calculer la puissance utile du moteur.
Calculer la puissance absorbée par le moteur.
Calculer le rendement du moteur.
< i
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.
u
DOCUMENT REPONSE A RENDRE AVEC LA COPIE
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FIGURE B
page SIS