Bac F3 Bénin cheat sheet
Bac F3 Bénin · Keep the key ideas within reach.
Électrotechnique et machines électriques
Machine à courant continu : E = k·Φ·Ω et au moteur U = E + R·I ; au génératrice U = E − R·I.
Transformateur monophasé : m = N2/N1 = U20/U1 ; le rendement maximal est atteint quand les pertes cuivre égalent les pertes fer.
Essai à vide du transformateur donne pertes fer (P0 ≈ Pfer) ; essai en court-circuit donne pertes cuivre (P1cc = Rs·I²).
Couple électromagnétique : T = Pém/Ω avec Ω en rad/s ; conversion Ω = 2πn/60 pour n en tr/min.
Moteur asynchrone : g = (ns − n)/ns, ns = 60f/p ; fréquence rotorique fr = g·f.
Bilan de puissance asynchrone : Pabs = √3·U·I·cosφ ; pertes rotoriques Pjr = g·Ptr.
Alternateur triphasé couplé en étoile : U = √3·V et I = J (courant de ligne égal au courant de phase).
Machine synchrone : f = p·n/60 ; la vitesse est imposée par la fréquence, indépendante de la charge.
Électronique et automatismes
Diode : passante si VAN > 0 (seuil ≈ 0,7 V au silicium) ; bloquée sinon, courant nul.
Redressement simple alternance : valeur moyenne U = Um/π ; double alternance en pont : U = 2Um/π.
Filtrage capacitif : ondulation ΔU ≈ I/(C·f) pour un redressement double alternance à fréquence f.
Transistor bipolaire en régime saturé : VCE ≈ 0,2 V et IC < β·IB ; en régime linéaire IC = β·IB.
AOP idéal : V+ = V− en régime linéaire, courants d'entrée nuls, gain infini ; montage suiveur de gain 1.
Logique combinatoire : utiliser Karnaugh pour simplifier ; une fonction à n variables se simplifie en regroupements de 2^k cases.
Automate programmable : cycle de scrutation = lecture des entrées, traitement du programme, écriture des sorties.
Contacteur et relais thermique : le contacteur commute la puissance, le relais thermique protège contre les surcharges.
Installations électriques et distribution d'énergie
Chute de tension triphasée : ΔU ≈ √3·ρ·L·I·cosφ/S ; en monophasé ΔU ≈ 2·ρ·L·I·cosφ/S.
Section minimale d'un conducteur : S ≥ ρ·L·I·cosφ/(ΔUmax/√3) en triphasé, avec ΔUmax imposé par la norme.
Régime de neutre TT : le neutre du transformateur est mis à la terre et les masses sont reliées à une prise de terre locale ; protection par DDR.
Régime TN : les masses sont reliées au neutre ; un défaut d'isolement devient un court-circuit, coupé par les protections de surintensité.
Disjoncteur : protège contre surcharges et courts-circuits ; le pouvoir de coupure doit être supérieur au courant de court-circuit présumé.
Sélectivité : le dispositif amont ne doit pas déclencher avant le dispositif aval ; vérifier les courbes de déclenchement.
Facteur de puissance : cosφ = P/S ; la compensation par condensateur réduit Q et donc le courant appelé.
Batterie de condensateurs : Qc = P·(tanφ1 − tanφ2) pour relever le facteur de puissance de cosφ1 à cosφ2.
Mathématiques appliquées à l'électrotechnique
Régime sinusoïdal : valeur efficace U = Um/√2 ; pulsation ω = 2πf ; période T = 1/f.
Représentation complexe : impédance Z = R + jX ; module |Z| = √(R² + X²) et argument φ = arctan(X/R).
Impédances usuelles : résistance Z = R ; inductance Z = jLω ; condensateur Z = 1/(jCω) = −j/(Cω).
Puissances en complexe : S = U·I* = P + jQ, avec P = U·I·cosφ et Q = U·I·sinφ.
Dérivée et intégrale utiles : d(sin ωt)/dt = ω·cos ωt ; ∫sin ωt dt = −cos ωt/ω.
Équation différentielle du circuit RL : L·di/dt + R·i = u ; solution i = (U/R)(1 − e^(−t/τ)) avec τ = L/R.
Résolution d'un système linéaire : méthode de Cramer, déterminant non nul pour une solution unique.
Loi des mailles et loi des nœuds : Σ tensions = 0 sur une maille fermée ; Σ courants entrants = Σ courants sortants.
Physique appliquée
Loi d'Ohm : U = R·I ; résistivité ρ = R·S/L, exprimée en Ω·m.
Effet Joule : P = R·I² = U²/R ; énergie W = P·t en joules si t en secondes.
Champ magnétique d'un solénoïde : B = μ0·N·I/l ; dans un entrefer, B ≈ μ0·H.
Flux magnétique : Φ = B·S·cosθ, en webers ; loi de Faraday e = −dΦ/dt.
Force de Laplace : F = B·I·l·sinα, direction donnée par la règle des trois doigts.
Loi de Lenz : le courant induit s'oppose à la cause qui lui donne naissance.
Thermique : Q = m·c·Δθ ; la résistance chauffante convertit l'énergie électrique en chaleur.
Loi de Coulomb : F = k·q1·q2/d² ; le champ électrique E = F/q s'exprime en V/m.
Dessin technique et schémas électriques
Schéma développé : chaque circuit est représenté séparément, ce qui facilite la lecture des liaisons ; le schéma des liaisons à un fil sert au repérage des bornes.
Repérage des bornes d'un contacteur : A1-A2 pour la bobine, 1-2, 3-4, 5-6 pour les contacts de puissance.
Contacts normalement ouvert (NO) et normalement fermé (NC) : le NC est fermé au repos et s'ouvre à l'excitation.
Norme de repérage des conducteurs : bleu pour le neutre, vert-jaune pour la terre, noir ou marron pour la phase.
Symbole du sectionneur : interrupteur avec un trait oblique indiquant qu'il n'a pas de pouvoir de coupure en charge.
Échelle d'un plan : 1/50 signifie 1 cm sur le dessin pour 50 cm réels ; toujours indiquer l'unité.
Cotation : une cote comporte une ligne de cote, des lignes d'attache et une valeur numérique avec unité.
Vue en coupe : les hachures fines à 45° indiquent les parties pleines coupées.
Travaux pratiques et mesures électriques
Mesure de tension : voltmètre en dérivation, impédance d'entrée élevée ; mesure de courant : ampèremètre en série, résistance faible.
Multimètre en position ohmmètre : circuit hors tension obligatoire, sinon mesure faussée et risque de destruction.
Pince ampèremétrique : mesure du courant sans coupure du circuit, par effet Hall ou transformateur de courant.
Oscilloscope : la sonde atténuatrice ×10 multiplie par 10 la tension lue ; vérifier la position de la masse.
Mesure de puissance : wattmètre en montage direct, circuit courant en série et circuit tension en dérivation.
Mesure de résistance par la méthode volt-ampèremétrique : R = U/I ; corriger l'erreur de méthode selon le montage.
Essai à vide d'une machine : relever U0, I0, P0 ; essai en charge : relever U, I, P pour tracer la caractéristique.
Sécurité : consigner l'installation, vérifier l'absence de tension (VAT) avant toute intervention.
Expression écrite et communication technique
Un rapport technique comporte : objet, matériel utilisé, mode opératoire, résultats, analyse, conclusion.
Les résultats de mesure s'écrivent avec leur incertitude et un nombre de chiffres significatifs cohérent avec l'appareil.
Une conclusion technique énonce un constat chiffré, une comparaison à la valeur attendue et une interprétation.
Le mode opératoire s'écrit à l'infinitif ou à l'impératif, dans l'ordre chronologique des opérations.
Un schéma doit être légendé : chaque symbole est accompagné de sa désignation et de sa valeur.
Les unités s'écrivent en symbole (V, A, Ω, W) séparées de la valeur par une espace ; pas de point après le symbole.
Une note de calcul présente la formule littérale, la substitution numérique puis le résultat avec unité.
Le vocabulaire technique doit être précis : distinguer tension, courant, puissance et énergie.