Transport et distribution électrique
Le schéma d'une installation domestique (230 V ; 50 Hz) est représenté ci-
dessous (machine à laver le linge). On considère le disjoncteur différentiel fermé.
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EXERCICE 1 : (3 points)
On donne lexpression dune tension variable : u(t) = 230.(2.sin(314.t + eq \s\do1(\f((;3 )))
La valeur moyenne de cette tension est :
( 240 V ( 230 V ( 0 V ( 230.(2.sin(314.t + eq \s\do1(\f((;3)) ) V ( 470 V
La valeur maximale de cette tension est :
( 240 V ( 230 V ( 0 V ( 230(2 V ( - 470 V
La valeur efficace de cette tension est :
( 240 V ( 230 V ( 0 V ( 230(2 V ( 470 V
La phase à lorigine de cette tension est :
( 240 V ( - eq \s\do1(\f((;3)) rad ( 0° ( 90° ( eq \s\do1(\f((;3)) rad
La pulsation de cette tension est :
( 314 rad ( 230 V ( 50 Hz ( 230.(2.sin(314.t + eq \s\do1(\f((;3)) ) V ( 470 V
La période de cette tension est
( 314 rad ( 230 V ( 50 Hz ( 0,02 s ( (2
EXERCICE 2 : (4 points)
On considère les deux signaux suivants représentant la tension aux bornes dun dipôle ainsi que le courant qui le traverse.
1°) Déterminer les valeurs maximale, efficaces et moyennes de i(t) et u(t).
2°) Déteminer la période T ainsi que la fréquence f du courant.
3°) Calculer le déphasage entre i(t) et u(t).
4°) u(t) est en avance ou en retard par rapport à i(t) ?
EXERCICE 3 : (7 points)
On symbolise la chaîne de distribution électrique de la production à la consommation par le schéma suivant :
SHAPE \* MERGEFORMAT
1°) Pour chaque transformateur T1, T2 et T3, calculer le rapport de transformation et dire sil sagit dun transformateur abaisseur ou élévateur.
2°) Les câbles entre T1 et T2 possèdent une résistance linéique de 0,031 (/km.
La ligne fait 50 km, calculer la résistance R12.
3°) Les câbles entre T2 et T3 possèdent une résistance linéique de 0,1 (/km.
La ligne fait 50km, calculer la résistance R23.
4°) La puissance transférée par T2 vaut P2 = 2 MW. Calculer I3, le courant en sortie de T2 et I2, le courant en entrée de T2.
5°) Calculer les pertes joules entre T1 et T2 puis entre T2 et T3. Conclure sur lintérêt du transformateur T2.
EXERCICE 4 : (6 points)
Le schéma dune installation domestique (230 V ; 50 Hz) est représenté ci-dessous (machine à laver le linge).
On considère le disjoncteur différentiel fermé.
1°) Il apparaît un défaut disolement. Dessiner en rouge sur la figure le chemin emprunté par I.
2°) Sachant que RP = 300 ( et Rn = 10 (, calculer la valeur du courant de défaut.
3°) Calculer alors la tension aux bornes de Rp.
4°) Une personne vient toucher la carcasse métallique de la machine est-elle en danger ?
5°) Que va-t-il se passer ?
6°) Le défaut réparé, le propriétaire branche en plus sur la même prise son cumulus de telle sorte que le courant total absorbé par lensemble et de IT = 38 A. Que ce passe til ? Justifier.
CONTROLE n°2 : TRANSPORT & DISTRIBUTION ELECTRIQUE
Première STI2D PAGE 1/ NUMPAGES 2 Contrôle n° 2
Thème Energie & Habitat
T3
3
T2
T1
U4 = 230 V
U3 = 20 kV
U2 = 400 kV
U1 = 10 kV
Habitation
Transport
Alternateur
5 ms
A
V
t
u ( t )
i ( t )
EMBED Excel.Sheet.8
