d’électrotechnique Exercices problèmes et

Exercices et problèmes
d’électrotechnique
Notions de base, réseaux
et machines électriques
Luc Lasne
2e édition

© Dunod, Paris, 2011
ISBN 978-2-10-05 -6176 6

© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Avant propos
La seconde édition de cet ouvrage contient 7 synthèses de cours, 38 exercices et
13 problèmes, tous corrigés de façon particulièrement détaillée de manière à traiter
des applications diverses du domaine « énergétique » de l’électricité, ou encore de
« l’électrotechnique ».
Cette matière, qui prend une place importante dans l’industrie et les sciences
physiques, est finalement assez « vaste » et couvre des domaines en apparence assez
différents, tels l’étude des circuits triphasés, l’étude du magnétisme et des « circuits
magnétiques », celle des machines électriques tournantes, ou encore l’étude harmo-
nique des courants et tensions électriques. De plus, c’est une matière fortement liée
à l’histoire des techniques qui possède aujourd’hui ses particularités, son langage
propre, ses outils incontournables. Elle nécessite des bases solides en étude des
circuits électriques et des connaissances sûres dans le domaine des puissances élec-
triques, du magnétisme, etc. Les bonnes démarches associées à la progression dans
ces différents domaines ne peuvent s'acquérir qu'en se « mettant à l'épreuve » sur des
exercices variés avant d'aborder des sujets plus complets. Sur le plan de la réussite
scolaire, ce travail est logiquement « fructueux » et il n’existe sûrement pas de
meilleur moyen de révision pour un étudiant que de traiter une série d’exercices
adaptée à son programme…
Voilà pourquoi cet ouvrage propose, pour chaque thème abordé, une progression
identique : une synthèse de cours qui présente sans détours les notions « incontour-
nables », une série d'exercices permettant de gagner en confiance et de cerner facile-
ment les points à éclaircir et, pour finir, un ou plusieurs problèmes plus ardus. Les
différents thèmes sont abordés dans une certaine idée de progression et il est vive-
ment conseillé de respecter cet ordre afin de profiter d'une vision cohérente de la

VI Avant propos
matière. Parmi ces problèmes figurent d'ailleurs quatre sujets de « synthèse » néces-
sitant chacun un certain recul sur les notions abordées au préalable. En définitive, cet
ouvrage destiné aux étudiants des filières « physique et sciences de l’ingénieur »
désirant préparer correctement leurs épreuves d'électrotechnique, se révèlera égale-
ment un recueil intéressant de sujets permettant la préparation des concours spécia-
lisés CAPES, CAPET et Agrégation, et des Masters de l'enseignement.
Si cette seconde édition présente des synthèses de cours permettant une lecture
aisée des notions importantes, l’ouvrage de cours « Electrotechnique » du même
auteur et dans la même collection « Sciences Sup » (EAN13 : 9782100507207),
s’avère un complément intéressant dans lequel l’intégralité des démonstrations et
des démarches est traitée, ainsi que de nombreux chapitres abordant les notions
« avancées », comme l’étude des déséquilibres par les composantes symétriques, le
magnétisme des aimants permanents, les modèles matriciels des machines tour-
nantes, les réseaux électriques, etc. Le lecteur désireux de parfaire son approche y
trouvera également dans chaque chapitre des exercices corrigés, différents de ceux
de ce recueil.

© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Remerciements
Je tiens tout particulièrement à remercier M. Jean-Claude Gianduzzo, ancien cher-
cheur de l'Université de Bordeaux 1, pour ses nombreuses réponses à mes questions,
ses connaissances et son aptitude toute particulière à les transmettre. Merci égale-
ment à Didier Geoffroy pour ses précieuses indications sur l'alternateur relié au
réseau, et sa présence au quotidien. Je remercie tout particulièrement mes anciens
professeurs de l'ENS de Cachan qui ont su me donner le goût de cette matière
passionnante qu'est l'électrotechnique, ainsi que Mr Paul Bourgois sans qui mes
orientations scolaires auraient été peut être été très différentes.
Merci enfin au groupe Merlin-Gérin / Schneider-electric pour leur aimable auto-
risation d'utilisation de documentation constructeur. Je joins à ces remerciements
une pensée à tous les collègues et amis du monde de l'enseignement et des sciences.
Plus personnellement et de façon infiniment plus intime je remercie Armelle, ma
femme, et ma petite Salomé pour leur patience lors de la rédaction de cet ouvrage.
Merci pour tout l'amour qu'elles m'apportent jour après jour…
De la même manière, je ne saurai oublier ma maman et ma sœur, et je profite de
cette nouvelle édition pour embrasser mon petit Vadim qui grandit aujourd’hui à
côté de sa sœur.