Test académique 2007

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.