[PDF] Électro technique exercices qui garantissent une assimilation

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Dominique BAREILLE

Laurent MOSSION

Claude GARNIER

Électro technique

Sciences appliquées

en 28 fiches

BTS des filières

électrotechnique,

CPI, MAI, MI.

Dans la même collectionDominique BAREILLE

Laurent MOSSION

Claude GARNIER

Électrotechnique

en 28 fiches

Des principes aux applications

Comment aller à l"essentiel, comprendre les méthodes et les démarches avant de les mettre en application ? Conçue pour faciliter aussi bien l"apprentissage que la révision, la collection "

EXPRESS

» vous propose une

présentation simple et concise de l"électrotechnique en

28 fiches pédagogiques

Chaque fiche comporte :

idées clés

à connaître,

méthode

à mettre en oeuvre,

applications sous forme d"exercices corrigés.

Contenu :

Conversion d"énergie.

Circuits en régime variable, sinusoïdal, périodique.

Système triphasé.

Transformateur monophasé, triphasé.

Machine à courant continu, hacheurs, redresseurs.

Machines tournantes, synchrones, asynchrone,

onduleurs, gradateurs.

Régulation.

Dynamique des fluides.

Electrothermie.

EXPRESS SCIENCESEXPRESS

Électrotechnique

Dominique Bareille

est professeur agrégée de physique appliquée en STS

électrotechnique au

lycée Saint-Cricq de

Pau. Ancienne élève de

l"ENS Cachan.

Laurent Mossion

est professeur agrégé de physique appliquée en STS

électrotechnique au

lycée Claveille de

Périgueux.

Claude Garnier

est professeur agrégé de génie électrique,

IPR à l"Académie de

Versailles.Comprendre et s'entraînerfacilement6928618

ISBN 978-2-10-055617-5

PrŽface

© Dunod Ð La photocopie non autorisŽe est un dŽlit. dÕinformation et la cha"ne dՎnergie se rapprochent et parfois fusionnent quand la cha"ne dՎnergie devient support des courants porteurs et vecteur de communication. contexte Žvolutif, les mŽtiers de lՎlectrotechnique et la formation des technicie ns en Žlectrotechnique connaissent Žgalement des Žvolutions significatives. CÕest dans cet esprit et ce besoin dÕenseigner Ç autrement È que les Editions

Dunod ont imaginŽ la

de lՎlectrotechnique moderne. Cet ouvrage rŽsume sous forme de fiches totalement indŽpendantes les principales notions, fondamentales de la discipline et indispensables pour apprŽhender les sys- ue fiche ditionnelle ce qui permet de faire le lien avec les cours classiques, mais rapidement les notions modernes liŽes ˆ la vitesse variable, qui sont maintenant usuelles pour les tech- amentaux en

ŽlectromagnŽtisme sont Žgalement dŽveloppŽs avec les mmes soucis de prŽcision et

de concision des fiches. long des 28 fiches. Il est en effet tentant, pour des professeurs passionnŽs, de trans- mettre des savoirs sans limitation mais il est beaucoup plus difficile dÕextraire les savoirs essentiels et de se limiter pour Ç rentrer È le maximum dÕ informations dans un petit format de 160 pages. La rŽdaction Žtait dÕautant plus dif ficile que les auteurs exercices qui garantissent une assimilation rapide et une comprŽhension des phŽno- recherche plus effi- cace lorsque le besoin se fait sentir. On retrouve dans cet ouvrage la longue expŽrien- ce acquise par les auteurs et leur passion commune pour cette discipline qui les anime depuis de nombreuses annŽes. aux questions quÕils se posent.

Claude Bergmann

Professeur des universitŽs

9782100556175-Preface.qxd 01/12/10 13:41 Page 3

Cha"ne motorisŽe

Circuit en rŽgime variable

Circuit en rŽgime sinuso•dal

Circuit en rŽgime pŽriodique

TriphasŽ

Ë propos de puissances...

Dynamique des fluides

RŽgime transitoire

La machine ˆ courant continu

Le moteur ˆ flux constant

Hacheur

Redresseur non commandŽ

Redresseur commandŽ

Pollution harmonique

Transformateur monophasŽ

Transformateur triphasŽ

Onduleur : stratŽgies de commandes

Onduleur triphasŽ

LÕalternateur

Le moteur synchrone

La machine asynchrone

MAS : variation de vitesse

RŽgulation et asservissement

Gradateur

9782100556175-bareille-tdm 01/12/10 13:41 Page 4

¥Cas dÕune force quelconque

Le travail

l mentaire dWFdÕune force Fpour un dŽplacement infiniment petit dlde son point dÕapplication est le produit scalaire : dWFFdl

Le travail effectu

par la force Flors du parcours ABsÕobtient en faisant la somme des travaux l mentaires. Nous le notons de la faon suivante : W AB F AB dWF AB Fdl dont le moment par rapport l axe est constant.

Le travail de la force

F, de moment constant T, au cours dÕune rotation dÕangle autour de l axe fixe est donnŽ par :

Wen Joules (J),

en radians (rad).

On peut

tendre cette d finition au travail d un couple de forces.

θθ 2π>0

La puissance d

une force Fest une grandeur qui caractŽrise la rapiditŽ avec laquelle elle accomplit un travail. La puissance est not e pet sÕexprime en Watts (W).

¥Puissance instantanŽe dÕune force F

La puissance instantan

e se met sous la forme : ptdW dt

0π1 0 si on remplace dans cette expression le travail ŽlŽmentaire par

Fdlon obtient :

ptdW dtFdldtFdldt ptF reprŽsente la vitesse instantanŽe du point dÕapplication de la force F. =-ƒlectrotechnique en 28 fiches A B F

9782100556175-bareille-F07.qxd 01/12/10 12:25 Page 38

© Dunod Ð La photocopie non autorisŽe est un dŽlit. Une force effectue un travail lorsquÕelle provoque le dŽplacement dÕun corps. Le tra- vail est une grandeur algŽbrique, il peut tre positif (moteur) ou nŽgatif (rŽsistant).

¥Force constante

Le travail

W AB ?F>effectuŽ par une force constante Fau cours dÕun dŽplace- ment ABde son point dÕapplication est le produit scalaire FAB. W AB ?F>FABFABcos?

Wen Joules (J),

Fen Newtons (N),

Le travail dÕune force constante est indŽpendant du trajet suivi. Il ne dŽpend que de la position initiale et de la position finale du point dÕapplication de la force. AB F gest lÕintensitŽ de lÕattraction terrestre en Newtons par kilogramme Nkg 1 ),mla masse du solide en kilogrammes (kg) et h la dŽnivella- Le travail du poids Pmgest le mme quel que soit le trajet suivi. h A AB B P

Trajet 1

trajet 2 W P ( ) = mgh

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¥Puissance instantanŽe dÕun couple de forces de moment T ptdW dtTddt ptTreprŽsente la vitesse de rotation angulaire.

¥Puissance moyenne

Si une force

Feffectue un travail Wpendant une durŽe t, elle dŽveloppe une puissance moyenne : PW t

θθθ ?>01<20

On appelle

nergie tout ce qui peut se transformer en travail ou en une autre forme d nergie.

¥Loi de conservation de lÕŽnergie

La nature ob

isol , il existe une quantit modifications. ¥UnitŽs LÕŽnergie se note E et sÕexprime en joules (J). = 1 newton = 1 volt

4, sont n

cessaires pour accro tre de 1

C la temp

rature d un gramme d eau.

Electricit

:lÕŽnergie Žlectrique est exprimŽe en kW.h, 1 kWh = 3 600 000 J

Carburants : TEP = tonne

quivalent p trole, 1 TEP = 11 600 kWh.

¥Cas de lÕŽnergie cinŽtique

Un syst

me en mouvement poss de de l nergie cin tique.

Cas dÕun mouvement de translation

Un syst

me de masse m , anim d un mouvement de translation la vitesse de une nergie cin tique : E c 1 2m 2 . E c en (J),men (kg) et en (m s 1

Cas dÕun mouvement de rotation

Un syst

rotation angulaire E c 1 2J 2 . J en (kg m 2

FICHE 7Ð ƒnergie

© Dunod Ð La photocopie non autorisŽe est un dŽlit. 7

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¥Cas de lÕŽnergie potentielle

Un syst

me immobile peut lui aussi fournir du travail. On emploie le terme dquotesdbs_dbs14.pdfusesText_20

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