Post on 04-Jan-2016
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Test académique 2007
Quand vous verrez ce point d’interrogation apparaître, il
faudra répondre à une question sur votre feuille.
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Partie Électricité(4 exercices)
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Étude d’une bouilloire électrique
Exercice n°1
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Pour porter l’eau à ébullition, la bouilloire est équipée d’un thermoplongeur qui chauffe l’eau lorsqu’il est traversé par un courant électrique.
Exercice n°1 / Question 1.
Le circuit suivant a été réalisé pour mesurer la valeur de l’intensité du courant traversant le thermoplongeur pour
différentes valeurs de la tension à ses bornes.
Générateur réglable de tension continue
Ampèremètre
Thermoplongeur
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Exercice n°1 / Question 1.
Pour différentes valeurs de la tension, compléter le tableau en indiquant la valeur de l’intensité du courant mesurée à l’ampèremètre.
Mesure n°2 Mesure n°4
Exercice n°1 / Question 1.
À l’aide du tableau complété à la question précédente,
tracer la caractéristique représentant les variations de la tension électrique en fonction de l’intensité du courant.
U (V) 0 2,9 4,5 6,1 9,1
I (mA) 0 83.3 124 168.3 256
I (A) 0 0.0833 0,124 0.1683 0,256
Exercice n°1 / Question 2.
Le thermoplongeur est une résistance.
Exercice n°1 / Question 3.
Car sa caractéristique intensité-tension est une droite linéaire: droite passant par l’origine. Il y a donc proportionnalité entre
la tension et l’intensité.
LOI D’OHM: R = U I
R = 4.5 0.124
R = 36 ohm.
Manipulation à ne pas reproduire !
Le professeur mesure l’intensité du courant traversant la bouilloire en
fonctionnement, branchée sur une prise électrique d’une installation domestique.
Tension efficace du secteur de valeur U = 230 V
Exercice n°1 / Question 4.
CALIBRE: 10A I = 8.5A
Bilame
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Un bilame est constitué de deux lames minces de métaux différents, soudées entre elles.Lorsque la température de l’eau s’élève, une lame se dilate plus que l’autre. Le bilame se courbe et ouvre le circuit.
Exercice n°1 / Question 5.
Certaines multiprises comportent un disjoncteur thermique qui est constitué d’un bilame.Le disjoncteur thermique ouvre le circuit si la puissance électrique fournie dépasse la puissance maximale admise de valeur Pmax = 3500 W
Disjoncteur thermique
Puissance fournie
Exercice n°1 / Question 5.
Réponses de la question 4-2 et 5:• P = U*I = 230 V * 8.5 A = 1955 W.
• Sur la multiprise, on ne peut pas brancher un autre appareil de même puissance car 1955 + 1955 = 3910 W ce qui est supérieur à la puissance électrique supportée par cette multiprise.
• Le rôle du disjoncteur thermique est d’ouvrir le circuit si la puissance électrique fournie dépasse la puissance maximale admise.
• Il va ouvrir le circuit car la puissance électrique totale de 3910 W dépasse la puissance maximale admise de 3500 W.
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Étude d’une lampe de poche fonctionnant
sans pile.
Exercice n°2
Aimant
Bobine(Cliquer pour poursuivre)
Quelques éléments de cette lampe de
poche.
Exercice n°2 / Question 1.
Manette actionnant l’aimant
Aimant qui tourne au voisinage de la bobine
La lampe émet de la lumière
Exercice n°2 / Question 1.
C’est un petit alternateur: Une manette permet
de faire tourner un aimant au voisinage d’une bobine
de cuivre, permettant la création d’une tension électrique.
Oscilloscope
Bobine
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On visualise, à l’aide d’un oscilloscope, la tension aux bornes de la bobine lors du déplacement de l’aimant.
Exercice n°2 / Question 2.
Tension aux bornes de la bobine
Sensibilité verticale
Exercice n°2 / Question 2.
Sensibilité verticale : S = 0.5 V/divU max = 0.5 V/div * 2 div = 1 V
Durée de balayage
Tension aux bornes de la bobine
Exercice n°2 / Question 3.
Durée de balayage : B = 5 ms/divPériode : T = 5 ms/div * 4 div = 20 ms = 0.02s.
f = 1 T
f= 1 0.02 F= 50 Hz
Une personne enfonce un clou métallique dans une gaine dans laquelle
passent des fils électriques alimentant une prise de courant.
Exercice n°3
QCM: 1)b)2) b)
On mesure, à l’aide d’un ohmmètre, la résistance de
mains sèches.
Exercice n°4 / Question 1.
Calibre 2 MΩ R = 0.951 MΩ
On mesure la résistance de ces mêmes mains,
maintenant humides.
Exercice n°4 / Question 2.
Calibre : 2 MΩ , R= 0.124 MΩ
Manipulation à ne pas reproduire !
Exercice n°4 / Question 3.
Elle sera plus grande avec Les mains humides,
car la résistance électrique des mains est alors
plus faible. En cas de défaut de l’appareil, l’électrisation des
mains sera plus grande, puisque le courant électrique sera
plus important.
Fin de la partie électricité.