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r BACCAIAUREATTECHNOLOGIQUE - SERIE Fl
EPREUVE DE SCIENCES PHYSIQUES SESSION 1994
Coefficient 2 -- Dur&e : 2 heures
Le document réponse est d rendre avec
lacopie
EXERCICE N‘Y (17 points)
On Rtudie les diverses parties d’un système dont le schéma synoptique est le suivant :
TRANSFORMATEUR \ \ MOTEUR
.
Toutes les parties sont indépendantes.
PREMIERE PARTIE : Le transformateur.
Une tension sinusoïdale a pour expression : ul = 537 sin (100 nt).
1’) Donner les valeurs maximale U1 ma, efficace Ul, moyenne Ulmoy de cette tension. Determiner sa pulsation o, sa frequence f, et sa pkiode T.
Cette tension est appliquee au primaire d’un transformateur parfait schématise ci-dessous.
Nombre de spires du primaire : N1 = 1200 ;
I Nombre de spires du secondaire : N2 = 695.
> .
Calculer le rapport de transformation m et en déduire la valeur efficace de la tension ~2.
La tension u2 est trop importante pour qu’on puisse l’appliquer directement aux bornes d’un oscilloscope : on utilise donc une sonde réductrice au dixième pour visualiser ~2. Indiquer sur un schema les branchements a effectuer pour observer u2 en assimilant la sonde B un diviseur potentiometrique.
4’) Representer l’oscillogramme de u2 sur la figure 2 du document repense, sachant que la base de temps est réglee sur 6 mskm et la sensibilité verticale sur 100 V/cm (compte tenu de la presence de la sonde reductrice au 1110).
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. .
DEUXIEME PARTIE : Redressement.
La secondaire de ce transformateur alimente maintenant un pont mixte monophasé sous une tension de valeur efficace U2 = 220 V. Les diodes et les thyristors sont considéres comme parfaits. La charge est constituee par l’induit d’un moteur 8 courant continu, a excitation séparee, monte en série avec une bobine d’inductance L stisamment grande pour que l’intensite 1 du courant dans la charge soit considerée comme constante.
On envoie des impulsions de gâchette sur chaque thyristor : la Premiere a l’instant @) pour Thl, la deuxihme a l’instant te + T/2 pour Th2. On appelle 6 l’angle de retard a l’amorçage.
1”)
27
3”)
Completer le schéma de la figure 1 du document repense (transformateur, moteur, bobine de lissage).
Representer sur le document réponse (fïg 31 la tension aux bornes de la charge si 9 = x1/3. On rappelle qu’avec ce montage, u, ne peut atteindre des valeurs négatives.
Calculer la valeur moyenne <u, > de la tension u, aux bornes de la charge pour les valeurs de 6 indiquées dans le tableau de la figure 4 du document repense. Completer ce tableau de résultats et tracer le graphe de UC = f (9). On appelle que
:
i +c0se uc=u
n
TROISIEME PARTIE : Moteur B courant continu.
, .
Le pont alimente l’induit du moteur a courant continu precedent. Ce moteur fonctionne à flux constant, son induit a une resistance R = 0,50 a, et on appelle E sa force blectromotrice.
Un essai a vide a donne n = 1500 trlmin pour U, = 140 V et 1 = 2,0 A.
1”)
2”)
3”)
4”)
6”)
Faire le schema électrique Equivalent de l’induit.
Que vaut la force electromotrice d’un moteur au moment du démarrage ? Quelle precaution doit-on prendre lors du démarrage ?
Calculer la force blectromotrice Eo lors de l’essai a vide.
Ce moteur entraîne maintenant une charge presentant un couple resistant constant de 16 N.m.
L’intensité absorbee s’élève alors à 18 A. Calculer la tension U, que l’on doit appliquer pour maintenir la vitesse de rotation a 1500 tr/min.
Determiner graphiquement l’angle 9 correspondant d’amorçage des thyristors.
Fl-E4Sept-94 page 2t4
, .
, * ‘EXERCICE 2 : Chimie (3points)
On donne le diagrame simplifié fer-carbone cidessous : a - Désignez les courbes du liquidus et du solidus.
b - Tracez la courbe de refroidissement d’un alliage A 4,3 ci6 de carbone.
c - Comment nomme-t-on cet alliage ?
Fl-EPSept-94 page 314
DOCUMENT-RÉPONSE à rendre avec la copie.
0 Tl
