BACCALAUREAT TECHNOLOGIQUE -- SERIE Fl EPREUVE DE SCIENCES PHYSIQUES
SESSION 1994
COEFFICIENT 2 -- DURÉE 2 HEURES
La feuille de papier millimétré est à rendre avec la copie.
EXERCICE N” 1 (9 points)
L’induit d’un moteur à courant continu bipolaire, à excitation indépendante et constante, parfaitement compensé; aune résistance R = 020 fi. Lors d’un fonctionnement à vide, on relève les valeurs suivantes :
* Tension aux bornes de l’induit :uo = 18OV
* Courant d’induit : I. = 9,0 A
* Vitesse de rotation : no = 800 trlmin.
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On admet que la force électromotrice E est de la forme E = kn. Calculer la constante de proportionnalité k lorsque E est exprimée en volts et n en tours par minute.
Déterminer les pertes par effet Joule à vide dans l’induit, ainsi que les pertes collectives (somme des pertes mécaniques et dans le fer).
Le moteur entraîne une charge dont le couple résistant est T, = 250 N.m. à 800 tr/min.
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b-
admettra que les pertes collectives sont les mêmes à vide et en charge.
Quelle est la puissance utile du moteur ? Quelle est la puissance électrique transmise au rotor ? (puissance électromagnétique). En déduire l’intensité du courant en ligne.
Déterminer la nouvelle valeur de la tension d’induit.
c- Calculer le rendement en admettant que les pertes dans l’inducteur sont de 1,8 kW.
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L :
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EXERCICE No2 (8 points)
On étudie le montage schématisé ci-dessous :
* T est un tranformateur parfait. La tension primaire u1 a pour valeur efficace U1 = 220 V et pour fréquence f = 50 Hz. Le secondaire possède un point milieu M.
* Le nombre de spires du primaire est N1 = 1600.
* Le nombre de spires total du secondaire est N2 = 160 (SO spires par demi-enroulement).
* K est un interrupteur.
* La charge, placée entre M et N, est constituée par une résistance R de 10 Sz.
* P1 et P2 sont des composants supposés parfaits permettant le redressement de la tension aux bornes de la charge (UC positive).
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Calculer la valeur effkace U2 de la tension aux bornes d’un demi-enroulement du secondaire. Quelle est la valeur maximale de cette tension ?
Préciser la nature des composants Pl et P2 à utiliser pour un redressement non commandé.
Indiquer sur un schéma du montage les connexions d’un oscilloscope permettant de visualiser simultanément la tension u, aux bornes de la charge et la tension ~2.
Tracer en concordance de temps sur la feuille de papier millimétré fournie et pour une durée de 2 périodes, les oscillogrammes de :
a- I_l2 = f(t) = u2 sin wt A
b- uc = g (t), avec K fermé.
C- uc = h (t), avec K ouvert.
On désire lisser le courant dans la résistance. Comment faut-il compléter le montage ?
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. ?
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EXERCICE No3 (3 points)
On donne le diagramme de solidification des alliages calcium-magnésium.
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Indiquez par les lettres correspondantes le liquidus et le solidus.
Quel est le titre massique en magnésium du composé chimique défini par la verticale passant par C ?
Donnez l’allure de la courbe d’analyse thermique de l’alliage à 70 8 Mg et indiquez sur la courbe les points de début et de fin de solidification.
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