Physique 2000 S.T.I (Génie Energétique) Baccalauréat technologique

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Examen du Secondaire Baccalauréat technologique. Sujet de Physique 2000. Retrouvez le corrigé Physique 2000 sur Bankexam.fr.

Sujets

• Physique
• 2000

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• Publié le: 06 juin 2007
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• Langue: Français

Extrait

STI Génie Energétique : «Sciences physiques et physique appliquée»

REPERE : 0PYENME3

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BACCALAUREAT TECHNOLOGIQUE

STI GENIE ENERGETIQUE

SCIENCES PHYSIQUES ET PHYSIQUE APPLIQUEE

Durée 2 heures

Coefficient 5

SESSION 2000

LA CALCULATRICE EST AUTORISEE

Ce sujet comporte 3 pages, la page 3/3 est à rendre avec la copie

EXERCICE 1 :

Moteur asynchrone triphasé

(9 points)

Un réseau triphasé 230V/400V, 50 Hz alimente un moteur asynchrone triphasé qui possède 4

pôles.Encharge,l’intensitéefficaceducourantenligneestde4,0A,lefacteurdepuissance

du moteur est de 0,80. La fréquence de rotation est de 1440 tr.min

-1

.

1) Calculer :

1.1. la fréquence de synchronisme N

s

en tr.s

-1

et en tr.min

-1

;

1.2. le glissement g ;

1.3. la puissance absorbée par le moteur P

a

;

1.4. la puissance utile P

u

etl’ensembledespertespsachantque,lorsdufonctionnement

en charge, le rendement du moteur est de 0,90 ;

1.5. le moment du couple utile T

u

;

1.6. le travail fourni par le moteur lorsque le rotor effectue 7200 tours dans les

conditions précédentes.

2) Pour mesurer la puissance active que consomme ce moteur, on réalise le montage de la

figure 1 du document réponse.

2.1. Donner le nom des trois appareils de mesure.

2.2. Donner la valeur numérique des grandeurs lues sur chaque appareil.

2.3. Le wattmètre est muni des calibres suivants :

-

intensité : 1A –5A ;

-

tension : 12V –24V –60V –120V –240V –360V.

Quels sont les deux calibres les mieux adaptés à la mesure ? Justifier brièvement votre

réponse.

3)Lefacteurdepuissancedumoteurn’estpascompatibleaveclesexigencesd’E.D.F.qui

exige cos



0,93. Comment doit-onprocéderpourl’améliorer?

EXERCICE 2 :

transformateur monophasé –redressement

(7 points).

Un transformateur parfait monophasé comporte 300 spires au primaire. Il est alimenté par un

réseau 230V. Un oscilloscope est branché aux bornes du secondaire (voir figure 2 du

documentréponse).L’oscillogrammeobtenuestreprésentésurlafigure3dudocument

réponse.

1) Calculer :

1.1. la période, la fréquence et la pulsation de la tension aux bornes du secondaire ;

1.2. la valeur maximale et la valeur efficace de la tension aux bornes du secondaire ;

1.3. le rapport de transformation et le nombre de spires du secondaire.

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2) Pour redresser la tension fournie par le secondaire du transformateur, on réalise le montage

de la figure 4 du document réponse. Tous les éléments du montage sont parfaits.

2.1. Donner le nom des dipôles D

1

, D

2

, D

3

, D

4

.

2.2.Indiquer,surlafigure4dudocumentréponse,lebranchementdel’oscilloscopequi

permet de visualiser la tension u

R

aux bornes de la résistance (R = 50



).

2.3. Représenter sur la figure 5 du document réponse, les variations de la tension u

R

en

fonction du temps.

2.4. La valeur moyenne de la tension aux bornes de la résistance est donnée par la

relation



R

R

U

U

ˆ

2



.

Calculerlavaleurmoyennedecettetensionetl’intensitémoyenneducourantdans

la résistance.

2.5. Quel dipôle faut-il ajouter en série avec la résistance pour obtenir le lissage du

courant dans la charge ?

EXERCICE 3 :

Chimie

(4 points).

1) La duretéd’uneeauestcalculéeàpartirdelasommedesconcentrationsenionsCa

2+

et

Mg

2+

qu’ellecontient.Onrappelleque

:

-

1degréhydrotimétriquefrançais(°f)estéquivalentà0,1moled’ionsCa

2+

et/ou

Mg

2+

par mètre cube.

Calculerladuretéd’unee

au de source, sachant que les concentrations molaires sont :

-

pour les ions calcium :



Ca

2+



= 1,6



10

-3

mol.L

-1

;

-

pour les ions magnésium :



Mg

2+



= 2,0



10

-4

mol.L

-1

.

Une eau est dite dure lorsque son titre hydrotimétrique est supérieur à 20°f. Comment classez-

vous cette eau par rapport à son degré de dureté ?

2) Le pH de cette eau est égal à 7,2. Cette eau est-elle acide, basique ou neutre ? Calculer la

concentration en ions H

3

O

+

correspondant à ce pH.

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DOCUMENT RÉPONSE (A rendre avec la copie)

230 V ~

50 Hz

Y

A

Figure 2

1

2

3

N

1

2

3

M

3 ~

Figure 1

Figure 4

C

230 V ~

50 Hz

R

B

D

1

D

2

D

3

D

4











i

R

u

R