Test académique 2007

Partie Électricité (4 exercices) ? Quand vous verrez ce point d’interrogation apparaître, il faudra répondre à une question sur votre feuille. (Cliquer pour poursuivre)

Étude d’une bouilloire électrique Exercice n°1 Étude d’une bouilloire électrique (Cliquer pour poursuivre)

Exercice n°1 / Question 1. 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. (Cliquer pour poursuivre)

Générateur réglable de tension continue 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 Thermoplongeur Ampèremètre (Cliquer pour poursuivre)

? Mesure n°2 Mesure n°4 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 ?

À l’aide du tableau complété à la question précédente, Exercice n°1 / Question 2. 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) 2,9 4,5 6,1 9,1 I (mA) 83.3 124 168.3 256 I (A) 0.0833 0,124 0.1683 0,256 ?

? Le thermoplongeur est une résistance. Exercice n°1 / Question 3. LOI D’OHM: R = U I R = 4.5 0.124 R = 36 ohm. Le thermoplongeur est une résistance. ? 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.

Tension efficace du secteur de valeur U = 230 V Manipulation à ne pas reproduire ! Exercice n°1 / Question 4. 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 CALIBRE: 10A I = 8.5A

Exercice n°1 / Question 5. 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. Bilame (Cliquer pour poursuivre)

Disjoncteur thermique 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 Puissance fournie Disjoncteur thermique ?

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.

Étude d’une lampe de poche fonctionnant sans pile. Exercice n°2 Étude d’une lampe de poche fonctionnant sans pile. (Cliquer pour poursuivre)

Quelques éléments de cette lampe de poche. Exercice n°2 / Question 1. Aimant Quelques éléments de cette lampe de poche. Bobine (Cliquer pour poursuivre)

? Exercice n°2 / Question 1. Manette actionnant l’aimant La lampe émet de la lumière 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. ? Aimant qui tourne au voisinage de la bobine

Exercice n°2 / Question 2. On visualise, à l’aide d’un oscilloscope, la tension aux bornes de la bobine lors du déplacement de l’aimant. Bobine Oscilloscope (Cliquer pour poursuivre)

? Exercice n°2 / Question 2. Sensibilité verticale Tension aux bornes de la bobine Sensibilité verticale ? Sensibilité verticale : S = 0.5 V/div U max = 0.5 V/div * 2 div = 1 V

? Exercice n°2 / Question 3. Durée de balayage Tension aux bornes de la bobine Durée de balayage ? Durée de balayage : B = 5 ms/div Période : T = 5 ms/div * 4 div = 20 ms = 0.02s. f = 1 T f= 1 0.02 F= 50 Hz

Exercice n°3 Une personne enfonce un clou métallique dans une gaine dans laquelle passent des fils électriques alimentant une prise de courant. ? QCM: 1)b) 2) b)

On mesure, à l’aide d’un ohmmètre, la résistance de mains sèches. Exercice n°4 / Question 1. On mesure, à l’aide d’un ohmmètre, la résistance de mains sèches. ? Calibre 2 MΩ R = 0.951 MΩ

On mesure la résistance de ces mêmes mains, maintenant humides. Exercice n°4 / Question 2. On mesure la résistance de ces mêmes mains, maintenant humides. ? 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. Manipulation à ne pas reproduire ! ?

Fin de la partie électricité.