BACCALAUREATTECHNOLOGIQUE -- SERIE Fl EPREUVE DE SCIENCES PHYSIQUES
SESSION 1994
Coefficient
:2 -- Durée 2 heures
La feuille portant les documents- rbponse est à rendre avec lu copie
EXERCICE A (17 points)
Une petite machine est entraînée par un moteur à courant continu, dont l’induit est alimenté par un montage redresseur, suivant le schéma ci-dessous :
réseau a l t e r n a t i f
PREMIERE PARTIE : ETUDE DU REDRESSEUR.
Le transformateur fournit, au secondaire à point milieu N, des tensions sinusoïdales en opposition de phases, de valeurs efficaces V = 12 V et de fréquence f = 50 Hz.
Les diodes sont supposées idéales. L’intensité i du courant traversant le moteur ne s’annule jamais.
En série avec l’induit du moteur on branche une résistance r = 0,l R et une bobine purement inductive d’inductance L.
1”)
2”)
3”)
4”)
Calculer la valeur maximale?et la période T des tensions d’alimentation.
Quel est le rôle de l’inductance L ?
Les tensions VI (t) et vs(t), sont représentées sur le document réponse 1.
a-
De 0 à T/2, quelle diode conduit ? Que vaut u ?b -
De T/2 à T, quelle diode conduit ? Que vaut u ?Tracer sur le document réponse
1
la tension u en fonction du temps t.Fl-E4-Réu.94 page 114
1
On suppose que l’intensité i est constante et égale à 4A.
a - Donner les branchements d’un oscilloscope bicourbe nécessaires pour visualiser simultanément les grandeurs u et i en fonction du temps.
b-
Quel type d’ampèremètre doit-on utiliser pour mesurer la valeur moyenne iD1 du courant qui traverse la diode Dl ?On remplace les deux diodes par deux thyristors Thl et Thz à cathodes communes. Ces thyristors sont amorcés avec un retard variable to par rapport à la commutation naturelle des diodes.
La valeur moyenne de la tension u est-elle la même que celle obtenue avec le montage à diodes ?
Pourquoi remplace-t-on parfois les diodes par des thyristors ?
DEUXIEME PARTIE : ETUDE DU MOTEUR L’inducteur étant constitué
suivantes :
- tension d’alimentation : u=12v;
- intensité du courant : 1 = 4,0A;
- résistance : R = 0,70 fi ; - vitesse de rotation : SI = 30 rad.s-1.
d’aimants permanents, l’induit présente les valeurs nominales
1”)
2”)
3”)
Représenter le schéma électrique équivalent de l’induit.
On étudie le fonctionnement nominal du moteur en ne tenant compte que des pertes par effet Joule dans l’induit.
Calculer :
a - la fréquence de rotation en tr.min-1 ; b- 1afémE;
c - la puissance électrique absorbée P,
; d-
la puissance dissipée par effet Joule Pj ; e - la puissance utile P, ;f - le rendement électrique de l’induit ; lz- le moment du couple utile T,.
Entre 200 et 350 tr min-1 la caractéristique mécanique du moteur admet pour équation : T, = -0,019 n + 6,67 (T,en N.m et n en tr.min-1).
La machine entraînée présentant un couple résistant de moment T, = 1,2 N.m. constant, déterminer la fréquence de rotation du groupe moteur- charge.
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EXERCICE B (3 points)
Sur l’axe d’une lentille convergente L on place perpendiculairement un objet lumineux AB (document no2 ).
1”) Quels noms portent :
a - les points F et F’ ? b - lepointo?
2“) Compléter sur le document réponse no 2 les tracés des deux rayons lumineux issus de B.
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,
DOCUMENT-RÉPONSE à rendre avec la copie.
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