SCP4011 Exer Supp Cor

7/26/2019 SCP4011 Exer Supp Cor

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LLECTRICIT :TES-VOUS AU COURANT?SCP 4011-2

Corrig des exercicessupplmentaires

Centre ChristRoi

Mont-Laurier

Le 29 novembre 2005


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Corrigexercices supplmentairesSCP 4011 Andre Trottier

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Joint isolant

lectrolyte

s

h

QT

24c

6s

1. Associez chaque unit de mesure donne un des items numrs ici :

a) C : Charge lectrique .b) A : Intensit du courant.c) J : nergie .d) V : Tension .e) W : Puissance .

f) A.h : Charge lectrique .g) W.s : nergie .h) Kw.h: nergie .i) Cal : nergie .

j) C : Intensit du courant.s

2. Placez les mots : anode, cathode, lectrolyte, joint isolant,aux bons endroits sur cette pile.

3. a)Quelle charge en coulombs peut dbiter une batterie de 100 A.h ?Q = I t Q = 100 A h x 3600 = 360 000 c .

b)Une source fait circuler une charge de 24 coulombs dans un circuit en6 secondes. Calculez quelle est lintensit du courant lectrique.I = I= = 4A .

4. Isolez la variable demande dans chacune des formules suivantes :

a) b) c)

I =U d = KIQ1Q2I I = PR F R

V = RIIsoler I

F = K IQ1Q2Id2

Isoler d

P = R I2Isoler I

Cathode (+)

Anode (-)


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Corrigexercices supplmentairesSCP 4011-2 Andre Trottier

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F est multipli par 16 F est multipli par

2,7 x 109J

5. Selon la formule F = k I Q1Q2I , dire si F augmente ou diminue et dequel facteur : d2

a) on triple d F est divis par 9b) on divise d par 4

c) on double Q1et on double d F est divis par 2d) on triple Q2et on double d

6. Transformez 750 kw.h en joules.

7. Donnez au moins deux raisons qui expliquent notre forte consommation dnergie lectrique(au Qubec).

-Nos hivers longs et rigoureux nous obligent consommer beaucoup .

dnergie pour chauffer nos maisons .- Nous utilisons beaucoup dappareils mnagers nergivores .

8. Expliquez les transformations dnergie dans une centrale hydrolectrique.

Enhaut de la chute, leau possde de lnergie potentielle qui se transforme .en nergie cintique en descendant. Dans la turbine, cette nergie devient .de lnergie mcanique de rotation et se change ensuite en nergie .lectrique dans lalternateur .

9. numrez les lments de base qui forment un circuit simple.Une source (f..m), un consommateur et de fils conducteurs .

10. Associez chaque symbole la composante dun circuit quil reprsente.

Disjoncteur : G .

Fusible : F .

Pile : A .

Commutateur : D .

Lampe : C .

Rsistor : E .

Batterie : B .

A

B

C

DE

F

G


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11. a)Comment nomme-t-on lopposition au passage du courant lectrique ?Rsistance .

b)Avec quelle unit mesure-t-on cette opposition au passage du courant lectrique ?LOhm ( ) .

12. Associez chaque symbole de la premire colonne lunit de mesure approprie de ladeuxime colonne.

N.B. une mme unit de mesure peut servir plusieurs fois.

a) U

b) R

c) E

d)

e) I

f)

g)

1) A a - 72) W.s b - 43) KW c - 24) d - 35) m e - 16) .m f - 67) V g - 7

13. Dans le circuit suivant, ajoutez un voltmtre pour mesurer la tension dans R2et unampremtre pour mesurer lintensit du courant dans R1.

R1 R2U

A

a)Le voltmtre est-il branch en srie ou en parallle avec le rsistor ? Justifiez.Le voltmtre est branch en parallle avec le rsistor, car dans deux .branches parallles dun circuit, le voltage est identique .

b)Lampremtre est-il branch en srie ou en parallle avec le rsistor ? Justifiez.Lampremtre est branch en srie avec le rsistor car dans deux lments .de circuit en srie, lintensit du courant lectrique est la mme .


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4,5A

1

2

Q

I

s

h

Q

T

120 A h0,5 A

lL

A

lL

A

14. a)Combien de temps durera une batterie de 90 A.h qui dbite un courant de 4,5 A ?

Formule : I= Q/T I= 90A.h = 20 h .

b)Si elle dbite un courant de 10 A, durera-t-elle plus longtemps ? Justifiez.

T = . T est inversement proportionnel I. Elle durera donc moins longtemps.

c)Si pour faire dmarrer une voiture lhiver, on a besoin de 250 amprespendant 5 secondes. Une batterie de 40 A.h sera-t-elle efficace ?

Besoin pour le dmarrage : Q = IT Q = 250 A X 5s = 1 250 A sLa batterie peut fournir : 4,5 Ah X 3600 = 14 400A s .Oui, la batterie sera efficace .

d)Une batterie de 12 V et 120 A.h alimente une lampe qui demande

0,5 ampre. Combien de temps la batterie peut-elle fonctionner ?

I = T = =240 h .

15. Donnez deux exemples de matriaux qui rpondent aux caractristiquessuivantes de mme quun exemple dutilisation :

Caractristiques MATRIAUX UTILISATIONCaoutchouc Gains de fils lectriques

a) isolantPorcelaine Supports de fils lectriquesCuivre Conducteurs lectriques

b) conducteur Aluminium Fils haute tensionGermanium Transistors et diodes

c) semi-conducteurSilicium Transistors et diodesNichrome lments chauffants

d) conducteur rsistifTungstne Filaments dampoule lectrique

16. a)Calculez la rsistance dun fil conducteur dont la rsistivit est 1,7 X 10-8.m,la longueur de 8 m et le diamtre de 1,5 mm.

A =r 2222 = 1,77 X 106666 m2222 R = = 0,0768 .

b)Si on double le diamtre du fil, quarrive-t-il la rsistance ? Donnez lefacteur daugmentation ou de diminution.

R = Si on double d, on divise R par 4 car R x .


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R = 4

17. Dans les circuits suivants, dire si les rsistors sont en parallle ou en srie :

a) b)

c)

18. Dans le circuit suivant quelle est la valeur de R ?I = 3 A.

12 V =

19. Quelle est lutilit de brancher des piles :

a) en srie ? On augmente alors la f..m. car on additionne les f..m.b) en parallle ? On augmente la dure des piles .

20. Trouvez la valeur demande dans chacun des circuits suivants :

a) R1= 20

= 100 V R2 = 5

R3 = 10 I = _2,86 A__

En parallle En parallle

En srie


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b) R1= 10 R2= ?

= 24 V

I = 0,5 A

R3= 24

c)Dans le circuit suivant:

= 12 V R1= 10 R1 R2 R3 R2= 15

R3= 20

Trouvez :

1- Lintensit du courant lectrique dans R2. I2=0,8 A

2- La rsistance quivalente du circuit. Req = 4,6

3- Lintensit totale de ce circuit. It= 2,6 A

21. Compltez la phrase en choisissant un des mots prsents ci-dessous:(plus grand, plus petit, gal)

R1 R2 R36 4 12

R4= 2

Dans ce circuit, lintensit du courant circulant dans R1est plus petite que lintensitdu courant circulant dans R4. De mme, lintensit du courant circulant dans R3est

plus petite que lintensit du courant circulant dans R2.

Trouvez R2R2= 14


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22. Dites auxquels des circuits suivants sapplique chacune des affirmations :

1. I1= I3 Circuit : a .

2. U1= U4 Circuit : b .3. = U3 Circuit : b .

4. It= I1+ I2+ I3 + I4 Circuit : b .

5. = U1+ U2+ U3+ U4 Circuit : a .

6. = Reqx It Circuit : a et b .

a) R1 R2

R3

R4

b)

R1 R2 R3 R4

23. Dans la figure suivante, dites quels rsistors sont en srie et quels rsistors sont en parallle ?R1

R2 R3

R4

En srie : R1 R2-3 R4En parallle : R2et R3_____


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24. Expliquez pourquoi une ampoule de 60 W claire plus quune ampoule de 40 W ? Justifiez laide de la ou des formule (s) approprie (s).P = UI: P X I Plus P est grand, plus Iest grand .

Pj = rI2

: Pj X I2

Plus Iest grand, plus la perte par effet joule est grandeet plus lampoule claire .

25. RPONDRE PAR VRAI OU FAUX

Si on branche deux lampes identiques en parallle :

a) la mme tension les alimente. ( Vrai )

b) si une lampe brle, lautre ne fonctionnera plus. ( Faux )

Si on branche deux ampoules identiques en srie :

a) la tension aux bornes de chacun est diffrente. ( Faux )

b) si lune brle, lautre cesse de fonctionner. ( Vrai )

26. REMPLIR LES ESPACES EN CHOISISSANT PARMI LES MOTS SUIVANTS :

Un court-circuit peut tre caus par une infiltration deau qui cre un cheminparallle . La rsistance du conducteur tant trs faible , un courant intensestablit. Les fils peuvent alors chauffer assez pour provoquer un incendie si le circuit nest pas

protg .

27. Combien en cote-t-il pour clairer une patinoire avec 100 ampoules de150 W chacune pendant 4 heures si llectricit se vend 0,0376 $ le kW.h ?

E = PI 100 ampoules X 150 W X 4h X 1kw X 0,0451 $ = 2,71 $ .1000w kwh

28. Quelle est lintensit du courant dans une lampe de 60 W branche dans une prise decourant domestique (120 V) ?

P = UI donc I= P I= 60W/120V =0,5A .U


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29. Dites quelle sorte dnergie est implique dans chacun des cas numrs :

a) nergie fournie par une pile. nergie lectrique

b) nergie de leau en haut dune chute. nergie potentielle

c) nergie de leau qui frappe les pales dune turbine. nergie cintique

d) nergie fournie par un moteur lectrique. nergie mcanique

e) nergie fournie lors de la combustion dessence. nergie chimique

30. a)Une ligne de 250 KV transporte une puissance de 30 MW sur une distance de400 Km. Calculez le rendement de cette ligne si celle-ci offre une rsistancede 0,9 / km.

_Rendement = Pfournie PjouleX 100% = 82,72% .

Pfournie .

b)Aurait-on un meilleur rendement si on utilisait une ligne de 735 KV ?Justifiez votre rponse.Oui, nous aurions un meilleur rendement car : .

- P = UI, donc , pour un mme P, plus U est grand, plus Iest petit .- P = RI2, plus Iest petit et moins il y aura de perte par effet joule .

31. Quelle intensit de courant circule dans llment dune bouilloire si on peut lire sur laplaque signaltique : 1 500 W ; 120 V ?

P = UI Rp : I= 12,5 A .

32. Entre quelles valeurs la tension peut-elle varier si nous obtenons une tension efficace de 120V ?

Le voltage vari entre 170V et +170V ( Ueff= 0,707 Umax ) .

33. Trouvez la fonction de chacun des lments numrs ci-dessous.

a) Un transformateur dvolteur 1. Transforme le c.a. en c.c.b) Un redresseur 2. Abaisse la tensionc) Un transformateur survolteur 3. Transforme le c.c. en c.a.d) Un onduleur 4. lve la tension

LMENTS FONCTIONS

a 2b 1c 4d 3


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34. Expliquez quel rle joue un disjoncteur dans le circuit lectrique dune maison.Le disjoncteur est un interrupteur qui souvre instantanment lorsquun .courant trop intense le traverse. On vite ainsi que les fils lectriques .

surchauffent ainsi que les risques dincendie .

35. Dites si les fils suivants sont considrs comme tant vivants ou neutres ?

a) fil rouge : vivantb) fil blanc : neutrec) fil noir : vivant

36. a)Pour obtenir une tension efficace de 120 V, de quelles couleurs de fils vous servez-vous ?Rouge et blanc ou noir et blanc .

b)Pour obtenir une tension efficace de 240 V, quelles couleurs de filsutilisez-vous ?

Rouge et noir .

37. Tracez les fils manquants pour rendre les prises de courant oprationnelles :

a) dans une prise double deux circuits.

-120V +120V

Q0V

b) dans une prise double un seul circuit.

-120V +120V15A

Q0V

38. Expliquez lquation suivante : lectricit + Eau = DangerLeau rduit la rsistance du contact du corps lintensit du courant qui .traverse le corps est alors plus grande .


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Q

39. Compltez le circuit pour le branchement dune cuisinire lectrique sur le plan illustr ici (ensupposant un courant admissible de 30 A).

MaltVivant (noir) Vivant (rouge)

Neutre (blanc)

40. Laquelle des prises de courant suivantes devrez-vous normalement retrouver au-dessus ducomptoir de cuisine ?

a) b)

41. Expliquez dans vos propres mots le fonctionnement dune boussole.

La boussole possde une aiguille aimante (ple nord la pointe) qui suit les.

lignes du champ magntique terrestre. Ainsi, la pointe de laiguille indique .lemplacement du ple nord gographique de la Terre .

42. Dessinez les lignes de champ magntique qui se creront pour chacun des aimants dessins.

a) N b) N S

S

c) d)

Terre SN

Rp. : A


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U2 I1

43. a)Deux aimants sont mis en prsence lun de lautre. En vous basant sur leslignes de champ magntique observes, placez les ples correctement auxextrmits de chacun des deux aimants.

b)Ces aimants sattirent-ils ? JustifiezComme les lignes de champ magntique vont du Nrd au Sud, les aimants se .repoussent car deux ples identiques se repoussent .

44. Tracez les lignes de champ magntique de cette bobine parcourues par un courant.

45. Si, dans un transformateur dvolteur, le voltage au primaire est de 120 volts et quon veut lebaisser 16 volts, dans quelle bobine trouverez-vous le plus denroulement, au primaire ouau secondaire ?

Il y aura plus denroulements au primaire .

46. Dans un transformateur, on retrouve les caractristiques suivantes :

I1= 10 A , I2= 40 A

a) Si le nombre denroulement au primaire est de 1 000spires, trouvez N2.

N2= 250 spires .

b) Sagit-il dun transformateur dvolteur ou dun transformateur survolteur ?Justifiez.

Nous avons l un transformateur dvolteur car selon la formule U1 = I2 ,

si I augmente au primaire, du primaire au secondaire, U diminue .

S SN N

N S


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47. Rpondez par vrai ou faux :

1. Dans un circuit lectrique, le sens conventionnel du courant est du " + " vers le " - ".Vrai

2. Dans un circuit lectrique, les lectrons circulent du " + " vers le " - ".

Faux

3. La f..m., la tension et la diffrence de potentiel sont toutes exprimes laide de lamme unit.Vrai

4. Les termes "pile" et "batterie" ont la mme signification.

Faux__5. Un accumulateur la mme utilit quune pile ou dune batterie.

Vrai

6. Lampre correspond au nombre dlectrons qui circulent dans une section de fil duncircuit lectrique chaque seconde.

Faux

7. Dans un circuit lectrique, la puissance fournie par la source gale la puissance dissipe.

Vrai

8. La diffrence de potentiel fournie par des piles places en parallle est gale lasomme des diffrences de potentiel de chacune des piles.

Faux

9. Un aimant qui se dplace prs dune boucle conductrice induit un courant dans cetteboucle.Vrai


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48. Dites quel moment de lhistoire appartient chacun des faitssuivants :

(Choix de rponses : Prhistoire, Antiquit, XVesicle, XVIesicle XXesicle)

1. Lnergie utilise venait de la consommation daliments.Prhistoire

2. Thomas dison met au point lampoule incandescence.XIX

esicle

3. Benjamin Franklin rvle quon retrouve des quantits colossales dnergie

dans la foudre.XVIIIesicle

4. On commence utiliser lnergie olienne.XVesicle (moulins vent, etc.)

5. Lnergie nuclaire est mise au point.XXesicle

6. La vapeur deau peut faire fonctionner des machines.XVIIIesicle

7. Oersted observe quun courant circulant dans un fil produitune force magntique.XIXesicle

8. La pierre que lon nomme magntite attire le fer.Antiquit


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QUESTION FACULTATIVE

49. TRADUISEZ LE MESSAGE SUIVANT :

Le test est long SOS

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