BTS Agroéquipement 2ème année année scolaire 2011-2012
Exercice 1 : oxydo-réduction (BTS AE 1993) (6 points)
Pour protéger contre la corrosion une citerne en acier enterrée dans le sol, on la relie par un fil conducteur à une électrode en zinc enterrée à quelques mètres. L'ensemble forme une pile et un courant circule dans le fil.
1- Sachant que c'est l'électrode de zinc qui s'oxyde et non la citerne (c'est le but de la protection):
a) Quelle est l'électrode positive de la pile ? L'électrode négative ?
b) Par quoi est constitué le circuit extérieur de la pile ? L'intérieur de la pile ? 2- Écrire la demi-équation bilan de la réaction subie par le zinc.
3- Comment s'appelle ce type de protection contre la corrosion ? Citer deux autres méthodes de protection des métaux contre la corrosion.
Exercice 2 : combustion (BTS AE 2011) (6 points)
Données : Masse volumique de l'éthanol : ρéthanol = 795 kg.m-3
Masse molaire atomique : MC = 12 g.mol-1 ; MH = 1 g.mol-1 ; MO = 16 g.mol-1.
Le bio-éthanol (éthanol issu de la biomasse) de formule C2H6O est utilisé comme carburant et produit dans certains pays à partir du maïs. Un véhicule consomme 6,5 L d'éthanol pour 100 km.
1- Ecrire l'équation bilan de la combustion complète de l'éthanol C2H6O.
2- Calculer la masse d'éthanol consommée pour 100 km.
3- Calculer la quantité de matière n exprimée en moles de dioxyde de carbone libéré par la combustion pour 100 km.
La climatisation occasionne une surconsommation de 1,0 L pour 100 km.
4- En déduire la masse de dioxyde de carbone supplémentaire rejetée.
Exercice 3 : électricité (BTS AE 2010) (8 points)
L’exercice a pour but d’étudier le principe de la commande automatique du fonctionnement des essuie-vitres d’une voiture en cas de pluie. (voir schéma en page 3).
Sur les véhicules récents équipés de ce dispositif, le commutateur d’essuie-vitres peut être placé sur la position
« auto » qui remplace la position « fonctionnement intermittent ». Lorsqu’il en est ainsi un capteur d’humidité déclenche automatiquement le fonctionnement des essuie-vitres en cas de pluie.
Ce capteur peut être modélisé par une source de courant dont l’intensité i varie en fonction de la quantité de pluie reçue par le pare brise.
Données techniques : Les caractéristiques du capteur sont : absence de pluie, pare brise sec : i = 3 mA ;
pluie fine : i = 2mA ; pluie abondante : i = 1 mA.
Les amplificateurs opérationnels sont considérés comme parfaits. Ils sont alimentés entre 0 V et 12 V (l’alimentation ne figure pas sur le schéma).
Leur tension de sortie ne peut prendre que deux valeurs : VH = 12 V ou VL = 0 V.
Les valeurs des résistances R6 et R7 permettent le fonctionnement en commutation des transistors T1 et T2 . K1 et K2 sont des relais. Lorsqu’ils sont alimentés en courant leur contacteur est en position T. Dans le cas contraire il est en position R.
Liste des composants : R1 = 3 kΩ ; R2 = 2,8 kΩ ; R3 = 2 kΩ ; R4 = 5 kΩ ; R5 = 10 kΩ Le potentiel électrique de la masse M sera pris égal à 0 ( VM = 0 V ) .
On notera VA la tension entre le point A et la masse, et VB la tension entre le point B et la masse.
On désignera par MEV le moteur d’essuie-vitres.
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Devoir n°6 : électricité et chimie
BTS Agroéquipement 2ème année année scolaire 2011-2012
A - Étude de l’étage à amplificateurs opérationnels
1. Exprimer la relation existant entre UR 1 , R1 et i. Calculer UR 1 quand i = 3 mA.
2. Exprimer UD en fonction de E et de UR1 et calculer UD quand i = 3 mA.
3. Exprimer VA en fonction de E, R2 et R3 puis calculer sa valeur numérique.
4. Exprimer VB en fonction de E, R4 et R5 puis calculer sa valeur numérique.
5. Lorsque i = 3 mA, déterminer Vd1 et VS1 puis Vd2 et VS2 . B - Étude de la commande du moteur
1. Étude du transistor T1 :
a) Quel est le type du transistor T1 ?
b) Quel est l’état de lorsque VS1 = VL = 0 V ? c) Quel est l’état de T1 lorsque VS1 = VH = 12 V ?
d) Sur quelle position le relais K1 se trouve-t-il quand le transistor T1 est saturé ?
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2. Étude du transistor T2 :
a) Quel est le type du transistor T2 ?
b) Quel est l’état de T2 lorsque VS2 = VH = 12 V ? c) Quel est l’état de T2 lorsque VS2 = VL = 0 V ?
d) Sur quelle position le relais K2 se trouve-t-il quand le transistor T2 est bloqué ? C – Synthèse
Elle a pour but de préciser l’état du moteur d’essuie-vitres (MEV) selon la valeur de l’intensité i du courant issu du capteur : arrêt, fonctionnement en petite vitesse (PV), fonctionnement en grande vitesse (GV).
On étudiera les trois cas suivants : 1er cas : i = 3 mA : absence de pluie ; 2 ème cas : i = 2 mA : pluie fine ; 3 ème cas : i = 1 mA : pluie abondante.
Compléter le tableau ci-dessous.
1er cas 2ème cas 3ème cas
i en mA UD en V Vd1 en V Vd2 en V Vs1 en V Vs2 en V État de T1
État de T2
Position de K1
Position de K2
État du MEV
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