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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.
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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
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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
[email protected] = 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.
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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
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.
DOCUMENT
REPONSE
A RENDRE
AVEC LA COPIE
u
FIGURE
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B
page
SIS
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