ELECTRONIQUE GENERALE (TI1) Août 2013 /100. Partie QCM (10 points, pondération 1/3 )

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1 Nom : Prénom : /100 Groupe : Partie QCM (10 points, pondération 1/3 ) 1 point par réponse correcte. Si l énoncé est impossible dans les faits, écrire X à gauche de celui-ci. Un fil de résistance 6 Ω est étiré jusqu'à deux fois sa longueur initiale. Quelle est alors sa résistance (pensez à la conservation du volume)? a. 6 Ω b. 12 Ω c. 18 Ω d. 24 Ω Une batterie de voiture de tension à vide valant 12 V a une résistance interne r = 0,04 Ω. Que valent le courant I et la puissance dissipée P par la batterie quand on connecte aux bornes de la batterie un conducteur de résistance négligeable? a. Le courant et la puissance dissipée sont nuls puisque la résistance extérieure est nulle. b. Le courant et la puissance dissipée sont infinis puisque R est nul. c. I = 300 A et P = 3,6 kw d. I = 3 A et P = 36 W On construit le circuit suivant, avec E1 = 12,5 V, E2 = 5 V, R1 = 100 Ω, R2 = 50 Ω. Quelle est la proposition correcte? a. I1 + I2 + I3 = 0 b. E1 R1 I1 + E2 = 0 c. I3 = 0,1 A d. I3 = 0,5 A Une ligne de 220 V est protégée par un fusible de 6 A. Quelle doit être la résistance minimum d'un appareil connecté à cette ligne? a. 25 Ω b. 52 Ω c. 36 Ω d. On ne connaît pas la résistance du fusible. Baccalauréat en Informatique et systèmes, finalité Technologie de l Informatique 1

2 Que vaut le courant i1 pour E = 11 V et R = 40 Ω dans le circuit suivant? a. 100 ma b. 46 ma c. 92 ma d. On ne peut répondre si on ne connaît pas i2 et i3. Un transistor, utilisé sous les modes de blocage et de saturation, se comportera comme a. un amplificateur linéaire b. un interrupteur c. un condensateur d. une résistance variable Pour saturer un transistor bipolaire, a. I B =I C(SAT) b. I B > I C(SAT) /β CC c. V CC doit être d au moins 10V d. L émetteur doit être connecté Pour un fonctionnement en mode d amplification, la base du transistor NPN doit être a. positive par rapport à l émetteur b. négative par rapport à l émetteur c. positive par rapport au collecteur d. 0 V Si on augmente la tension d un facteur 2 aux bornes d une résistance, la puissance dissipée par la résistance a) Reste inchangée b) double c) quadruple d) est réduite de moitié La caractéristique courant tension d une diode (courbe ID en fonction de VD) nous montre que a) si le courant est constant, la tension est constante à partir d un certain seuil b) une fois un certain seuil dépassé, le courant augmente et la tension reste presque constante c) que la diode claque plus vite aux alentours du seuil d) que la diode est un composant qui vérifie exactement la loi d Ohm Baccalauréat en Informatique et systèmes, finalité Technologie de l Informatique 2

3 Partie exercices (15 points, pondération 2/3) 1 point par réponse correcte écrite, 0 point si réponse incorrecte (sauf si spécifié) Si l énoncé est impossible dans les faits, mettre X. Une réponse numérique écrite sans unité ou trouvée sans développement (calculs inexistants aux pages concernées) sera considérée incorrecte. (Si besoin, utiliser le verso de la feuille pour les calculs) Bon travail! Q1 Q2 Q2 Q2 voir tableau Voir schéma P max dis : Tj (1 er cas) Tj (2 ème cas) : Q3 (1 point) Q3 Q4 Q4 R1 : I moyen : V R : C : R2 : Q5 Q6 R1 Min : Voir graphe R1 Max : Baccalauréat en Informatique et systèmes, finalité Technologie de l Informatique 3

4 Q1 : Sur base du circuit suivant, complétez le tableau ci-dessous. E1 (V) E2 (V) VS (V) Baccalauréat en Informatique et systèmes, finalité Technologie de l Informatique 4

5 Q2 : Représenter le schéma thermique équivalent d une LED de puissance avec dissipateur possédant une résistance thermique R JR (jonction-radiateur) à 14 C/W, une résistance thermique R RA (radiateur-air ambiant) à 1 C/W et une température air ambiant de 25 C. Calculer la puissance maximale dissipable par le montage en sachant que la température de jonction ne doit pas dépassée 105 C. La température air ambiant est amenée à 15 C. Sachant que la puissance dissipée est de 5W, calculer la température de jonction du composant. On considère ici en simplifiant qu il y a deux résistances thermiques : R JR (jonction-radiateur) et R RA (radiateur-air ambiant). On néglige donc R JA. Que deviendrait la température de la jonction si on considère maintenant la résistance thermique directe R JA (jonction-air, diode en contact avec l air en bas du dessin)? On suppose que R JA =30 C/W? Dessinez le schéma équivalent. Baccalauréat en Informatique et systèmes, finalité Technologie de l Informatique 5

6 Q3 : Calculer R2 et R1 pour que le transistor soit saturé avec un courant IC max imposé de 20mA(négliger VCE sat). Le gain du transistor peut varier d un transistor à l autre de 100 à 200. La tension directe aux bornes de la LED est de 3.2V. La tension de sortie du microcontrôleur PIC (ou Arduino) est de 5V à l état haut. La sortie RB3 du PIC qui commande le transistor est programmée pour varier de l état haut à l état bas à une fréquence de 100 Hz et de rapport cyclique de 70% (PWM). Calculer le courant moyen dans la LED. Baccalauréat en Informatique et systèmes, finalité Technologie de l Informatique 6

7 Q4 : Calculer V R (tension crête redressée à la charge). Placer un condensateur de filtrage et calculer sa valeur pour que le taux d ondulation soit de 2 %. On donne la fréquence du signal d entrée f=50 Hz. 22 :1 220 V AC Baccalauréat en Informatique et systèmes, finalité Technologie de l Informatique 7

8 Q5 Calculer R1 Min et R1 Max, pour que la résistance de charge puisse varier de l infini jusque 100Ω. V z = 6.2V pour IZ Test = 20mA ; R Z = 10 Ω ; IZ Min = 1 ma ; IZ Max = 150 ma. R1 V1 10 V D1 Rch Baccalauréat en Informatique et systèmes, finalité Technologie de l Informatique 8

9 Q6 Vin Vout Dessinez sur le graphe l allure du signal de sortie Vout si Vin est le signal triangulaire indiqué cidessous. Tracez la caractéristique VS = f(ve) E Baccalauréat en Informatique et systèmes, finalité Technologie de l Informatique 9