CORRIGÉ DES EXERCICES DE RÉVISION SCP 4011 L électricité: Êtes vous au courant? CHAPITRES 1 ET 2 Nommer trois (3) des plus grands pays producteurs d hydroélectricité au monde. 1. CANADA 2. ÉTATS-UNIS 3. EX-URSS Nommer trois (3) types de centrales électriques. 1. NUCLÉAIRE 2. HYDRAULIQUE 3. SOLAIRE ÉOLIENNE Nommer deux importantes installations hydroélectriques au Québec. 1. MANIC 5 2. LA GRANDE LG 2-1- -2- -3- -4- Comment se nomme la seule centrale nucléaire au Québec GENTILLY II Pourquoi existe-t-il une seule centrale de ce type au Québec? PRÉSENCE IMPORTANTE DE RIVIÈRES PROPICES POUR BARRAGES HYDROÉLECTRIQUES -5- Que signifie f.é.m.? FORCE ÉLECTRO-MOTRICE Que veut dire d.d.p.? DIFFÉRENCE DE POTENTIEL Comment nomme-t-on a) l opposition que subit un courant lorsqu il circule dans un fil? RÉSISTANCE b) l appareil qui mesure le courant dans un circuit? AMPÉREMÈTRE c) l appareil qui mesure la d.d.p. d un élément de circuit? VOLTMÈTRE d) l appareil qui mesure la résistance dans un fil? OHMMÈTRE e) les charges responsables du courant électrique? ÉLECTRONS f) l unité de mesure du courant? AMPÈRE g) l unité de mesure de la différence de potentiel? VOLT h) l unité de mesure de la résistance? OHM Si 10 C passent dans un fil en 2 secondes, cela représente un courant de _5_ A. -6-12/10/06 Page 1 sur 9
-7- a) Combien de coulombs peut générer un accumulateur de 100 Ampères-heures? 360 000 COULOMBS b) Combien de temps faudra-t-il pour vider cet accumulateur s il alimente une lampe qui tire 2,0 A? 50 HEURES c) Si le démarreur d une automobile est relié au même accumulateur et qu elle a besoin de 20 000 C pour démarrer, combien de fois pourra-t-on la faire démarrer sans la recharger? 18 FOIS Le courant électrique circule de la borne POSITIVE à la borne NÉGATIVE. Un isolant est par définition UN MATÉRIAU QUI CONDUIT MAL L ÉLECTRICITÉ Tandis qu un conducteur est UN MATÉRIAU QUI CONDUIT BIEN L ÉLECTRICITÉ -8- -9- Un appareil utilise 150 ma. Sa résistance est de 5,0 ohms. Quel est le voltage présent à ses bornes? 0,75 VOLTS -10- Un fil électrique, de rayon de 3 mm, fait d un métal de résistivité 1,7 x 10-8 Ω -m possède une longueur de 200 km. Comparer sa résistance à celle d un fil de même nature mais de rayon de 3,0 cm. Le fil de 3 mm de rayon est 100 fois plus résistant que celui de 3cm car son rayon est 10 fois plus petit. 12/10/06 Page 2 sur 9
CORRIGÉ DES EXERCICES DE RÉVISION SCP 4011 L électricité: Êtes vous au courant? CHAPITRE 3-1- Voici trois circuits. R 1 a) b) E E R 2 R 1 R 2 R 2 c) E R 1 R 3 Indiquer si les résistors nommés dans les circuits ci-dessus sont en parallèle ou en série. A) Dans le circuit a), R1 et R2 sont en SÉRIE B) Dans le circuit b), R1 et R2 sont en PARALLÈLE C) Dans le circuit c), R1 et R2 sont en PARALLÈLE D) Dans le circuit c), R2 et R3 sont en SÉRIE E) Dans le circuit c), R1 et R3 sont en PARALLÈLE 12/10/06 Page 3 sur 9
Pour les quatre circuits suivants, calculer sur une feuille à part le courant qui circule dans chacun des résistors ainsi que le voltage aux bornes de chacun d eux. -2- -3-2 Ω Ε 6 V 4 Ω Ε 6 V 2 Ω 2 Ω -4- -5-12 V 4 Ω 1 Ω 2 Ω 2 Ω 10 V 3 Ω 4 Ω 4 Ω Q-2 Q-3 Q-4 Q-5 I 2 = 1 A I T = 6 A I T = 2 A I T = 2 A I 4 = 1 A I 1 = 3 A I 4 = 2 A I 4 = I 4 = 1 A V 2 = 2 V I 2 = 3 A I 1 = 2 A V 3 = 6 V V 4 = 4 V V 1 = V 2 = 6 V I 2 = I 2 = 1 A V 4 = V 4 = 4 V V 1 = 2 V V 4 = 8 V V 2 = V 2 = 2 V 12/10/06 Page 4 sur 9
40 3 0 20 50 10 6 0 70 0 80 cool 90 100-6- E A R B Dans le circuit simple illustré ci-contre, un voltmètre occuperait la position B un ampèremètre occuperait la position A -7- Quelle est la différence entre un fusible et un disjoncteur? Un fusible ne sert qu une fois tandis qu un disjoncteur peut une fois réinitialisé servir à nouveau Nommer un appareil électrique usuel dans lequel nous utilisons toujours des fusibles? La cuisinière -8- Donner une courte définition de la puissance : quantité d énergie dissipée ou utilisée par seconde Quelle est l unité de la puissance? Watt et son symbole W Que veut dire «effet joule»? le dégagement de chaleur produit par le courant qui circulent dans un conducteur résistif. De quoi dépend l effet joule? Il dépend de la résistance du conducteur ainsi que du courant qui y circule. P = RI 2-9- Mettre les appareils électriques suivants par ordre croissant de puissance. a) sécheuse b) horloge c) lavevaisselle d) mixette e) une ampoule de 100 watts b, e, d, c, a stop -10- Définir la notion de rendement : le rapport exprimé en % de l énergie utilisée et celle qui a été fournie. 12/10/06 Page 5 sur 9
CORRIGÉ DES EXERCICES DE RÉVISION SCP 4011 L électricité: Êtes vous au courant? CHAPITRE 4-1- Voici une liste d appareils. Indiquer, dans chacun des cas, si l appareil utilise du courant continu (cc) ou du courant alternatif (ca). 1. lampe de poche cc 2. séchoir à cheveux ca 3. radio d auto cc 4. téléphone cellulaire cc 5. banc de scie ca 6. lampe-éclair (flash) de caméra cc 7. phare d automobile cc 8. baladeur cc La tension de 120 Volts des appareils domestiques est une valeur efficace. Indiquer la valeur efficace est de 120 volts et la valeur maximum de 170 volts -2- -3- Un redresseur sert à Un ondulateur sert à Un transformateur sert à Un dévolteur sert à Un survolteur sert à modifier un courant alternatif en courant continu modifier le courant continu en courant alternatif monter ou abaisser une tension de courant alternatif abaisser la tension d un courant alternatif augmenter la tension d un courant alternatif -4- Que veut dire M.A.L.T. Mise à la Terre -5- Distinguer une dérivation simple d une dérivation universelle. Une dérivation simple alimente une sortie tandis qu une dérivation universelle alimente plusieurs sorties en parallèle. -6- Une distance de 50 km sépare un barrage hydroélectrique d une une ville. Ceux-ci sont reliés par une ligne de transmission possédant une résistance de 0,065 Ω / km et transportant 100 MW sous une tension de 133 KV. a) Calculer la perte de puissance de la ligne. Le courant vaut 752 ampères La perte de puissance vaut 1,84 MW b) Calculer le rendement de cette ligne Le rendement vaut 98,16% 12/10/06 Page 6 sur 9
-7- Un barrage hydroélectrique situé à la Baie de James alimente une grande ville située à 775 km. La ligne possède une résistance de 0,045 Ω / km et transporte 300 MW sous une tension de 735 KV. Calculer la perte de puissance de la ligne. La perte de puissance vaut 5,8 MW Calculer le rendement de cette ligne 98,07 % Relier avec des fils la prise à la boîte de distribution illustrée. -8- BORNE -- BORNE + BORNE M.A.L.T. BORNE NEUTRE COMMUNE 12/10/06 Page 7 sur 9
CORRIGÉ DES EXERCICES DE RÉVISION SCP 4011 L électricité: Êtes vous au courant? CHAPITRES 5 et 6-1- Si une sphère chargée de 5,0 Coulombs subit une force de 5,0 N lorsqu elle est située à 1,0m d une autre sphère, quelle force subira-t-elle si on la déplace à 2,0m de celle-ci? Elle subira une force F/4. -2- Une première sphère ayant une charge de 2,0 C est située à 5,0 m d une seconde sphère de 3,0 C. Elles s attirent avec une force de 10F. Sans modifier la charge de la seconde sphère, quelle valeur doit être la charge de la première sphère pour que la force d attraction devienne 30F? La première charge doit valoir 6,0 C. -3- Deux charges inconnues exercent entre elles une certaine force de répulsion. Que devient cette force si une des charges est doublée et la seconde est triplée? La nouvelle force vaudra six fois ce qu elle était. Tracer les lignes de champs magnétique présentes pour les deux aimants suivants : -4- SUD NORD 12/10/06 Page 8 sur 9
-5- Expliquer brièvement le principe de fonctionnement d une boussole. Une boussole possède une aiguille aimantée libre qui s oriente toujours suivant les lignes de champs du champs magnétique terrestre. Elle indique donc toujours la direction du Nord. Elle est donc très utile pour déterminer notre position sur une carte. -6- Un transformateur possède 200 tours dans sa bobine primaire et 1000 tours dans sa bobine secondaire. Son entrée débite 3,0 ampères sous une tension de 120 Volts. Calculer la puissance, le courant et le voltage aux bornes de la sortie. Puissance au secondaire = 360 watts Courant au secondaire = 0,6 ampères Voltage au secondaire = 600 volts Indiquer si ce transformateur est un dévolteur ou un survolteur. Un survolteur -7- Un transformateur possède une bobine secondaire de 200 tours et un courant d entrée de 0,50 ampères. Si sa puissance au secondaire est de 240 watts et que son courant au secondaire est de 4,0 ampères, calculez le nombre de tours de la bobine au primaire. La bobine du primaire possède 1600 tours. Indiquer si ce transformateur est un dévolteur ou un survolteur. Un dévolteur. Distinguer la centrale thermique de la centrale nucléaire. -8- Une centrale thermique utilise la combustion soit du charbon, du pétrole ou du gaz naturel pour produire la vapeur qui active les turbines tandis que le réacteur nucléaire utilise une réaction nucléaire contrôlée. 12/10/06 Page 9 sur 9