ENERGIE ELECTRIQUE - MESURES

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1 Sciences et Technologies de l Industrie et du Développement Durable ENERGIE ELECTRIQUE - MESURES 1 ère STI2D CI8 : Mesures énergétiques TP EE ENERGIE ELECTRIQUE - MESURES INSTRUCTIONS PERMANENTES DE SÉCURITÉ 1. Avant toute mise sous tension, le professeur vérifie le montage et contrôle le calibrage des appareils de mesure. 2. La mise sous tension et hors tension du poste (consignation, déconsignation) est effectuée en présence du professeur. 3. Toute intervention nécessitant l ouverture d un circuit électrique (installation d un appareil) est effectuée hors tension. 4. Pendant la phase ou le poste est sous tension, l élève travaille sans modifier le câblage du circuit (relevés de mesures ). 5. En cas de problèmes sur un poste de travail voisin, vous devez impérativement couper l alimentation du poste en activant le bouton d arrêt d urgence le plus proche. C EST LE PROFESSEUR QUI DONNE, APRÈS AVOIR PROCÉDÉ À LA CONSIGNATION DU POSTE, L AUTORISATION DE DÉMONTAGE AP4-Energie_Electrique-Mesures_v05_SC Lycée Jules Ferry Versailles 1/5

2 Mise en situation Dans cette étude, nous allons étudier un convecteur (ou un banc de charge équivalent). L étude sera menée avec des appareils de mesures différents afin de mettre en évidence les avantages et inconvénients de chacun. Toutes les mesures devront être notées sur votre compte-rendu et reportées dans le tableau du document réponse 2. Les montages étudiés ici, bien que réalisés avec du matériel de sécurité, sont alimentés directement par le réseau 230 V ~ monophasé. Cette tension est DANGEREUSE et donc toutes les mises sous tensions doivent se faire en PRESENCE DU PROFESSEUR. 1. Mesures au multimètre 1.1. Mesure de la résistance du radiateur Q1. Compléter le schéma de montage du document réponse 1 afin de pouvoir mesurer la valeur de la résistance du radiateur. Le montage doit-il être sous tension dans ce cas? Q2. Réaliser le montage. Q3. Relever la valeur de la résistance interne du radiateur R Mesure de la tension aux bornes du radiateur Q4. Compléter le schéma de montage du document réponse 1 afin de mesurer la tension aux bornes du radiateur (tension simple du réseau). Q5. Réaliser le montage. AP4-Energie_Electrique-Mesures_v05_SC Lycée Jules Ferry Versailles 2/5

3 Q6. Mesurer la tension en position DC (V DC ), puis en position AC (V AC ). Q7. Laquelle des deux mesures (mode DC ou AC) donne une valeur correcte? Q8. Expliquer la valeur mesurée en mode DC. (Pour vous aider à l expliquer, il vous est conseillé de représenter sur votre copie l allure d une tension sinusoïdale.) 1.3. Mesure du courant traversant le radiateur Q9. En utilisant les résultats des deux mesures précédentes. Calculer le courant I traversant le radiateur. Q10. Préciser le calibre et le mode (DC ou AC) à régler sur l ampèremètre. Q11. Compléter le schéma de montage du document réponse 1 afin de mesurer le courant traversant le radiateur. Q12. Réaliser le montage. Q13. Mesurer la valeur efficace le courant dans le montage. Comparer avec la valeur calculée. Q14. Réaliser la mesure en mode DC, et préciser quelle valeur vous mesurez dans ce cas (vous pouvez commenter votre résultat) Exploitation des mesures Q15. A l aide des valeurs mesurées précédemment, calculer la puissance du radiateur. Q16. En déduire la valeur nominale de la puissance du radiateur. AP4-Energie_Electrique-Mesures_v05_SC Lycée Jules Ferry Versailles 3/5

4 2. Mesures à la pince multifonctions On se propose de refaire les mêmes mesures que précédemment en utilisant une pince multifonctions P23. Q17. Compléter le schéma de montage du document réponse 2. Q18. Réaliser le montage. Q19. Mesurer : la tension efficace V, le courant efficace I, la puissance active P, la fréquence f, le facteur de puissance cos ϕ (Power Factor PF). Q20. Que signifie la valeur du cos ϕ mesurée? Q21. Quels sont les avantages de l utilisation de la pince multifonctions, par rapport à celle du multimètre? (Préciser notamment l avantage qu elle offre pour réaliser la mesure du courant.) AP4-Energie_Electrique-Mesures_v05_SC Lycée Jules Ferry Versailles 4/5

5 3. Mesures à l analyseur réseau On se propose de refaire les mêmes mesures que précédemment en utilisant un analyseur réseau Fluke 43B. Q22. Compléter le schéma de montage du document réponse 2. Q23. Réaliser le montage. Q24. Mesurer : la tension efficace V, le courant efficace I, la puissance active P, la fréquence f, le facteur de puissance cos ϕ. Q25. Conclure sur les avantages et/ou inconvénients de l analyseur réseau par rapport à la pince multifonctions et au multimètre. AP4-Energie_Electrique-Mesures_v05_SC Lycée Jules Ferry Versailles 5/5

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