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Question 1Électrotechnique générale et circuits électriques

Un conducteur en cuivre de résistivité 1,7 × 10⁻⁸ Ω·m a une longueur de 100 m et une section de 2,5 mm². Quelle est sa résistance ?

  1. 0,17 Ω
  2. 0,68 Ω Correct answer.
  3. 6,8 Ω
  4. 1,7 Ω

Explanation

On applique R = ρL/S avec S = 2,5 × 10⁻⁶ m². Le calcul donne R = (1,7 × 10⁻⁸ × 100)/(2,5 × 10⁻⁶) = 0,68 Ω. La conversion correcte de la section en mètres carrés est l'étape déterminante.

Question 2Électrotechnique générale et circuits électriques

Dans un circuit série comportant trois résistances de 10 Ω, 20 Ω et 30 Ω, quelle est la résistance équivalente ?

  1. 30 Ω
  2. 60 Ω Correct answer.
  3. 15 Ω
  4. 6,67 Ω

Explanation

En série, les résistances s'additionnent : Req = R1 + R2 + R3. Le courant est identique dans chaque élément et les tensions s'ajoutent. On obtient donc 10 + 20 + 30 = 60 Ω.

Question 3Électrotechnique générale et circuits électriques

Quelle est la fréquence d'un signal sinusoïdal dont la période vaut 20 ms ?

  1. 50 Hz Correct answer.
  2. 20 Hz
  3. 2 Hz
  4. 500 Hz

Explanation

La fréquence est l'inverse de la période : f = 1/T. Avec T = 20 ms = 0,02 s, on trouve f = 1/0,02 = 50 Hz. La conversion des millisecondes en secondes est indispensable avant le calcul.

Question 4Électrotechnique générale et circuits électriques

Quel appareil de mesure se branche en série dans le circuit pour mesurer l'intensité du courant ?

  1. L'ohmmètre
  2. Le wattmètre
  3. Le voltmètre
  4. L'ampèremètre Correct answer.

Explanation

L'ampèremètre mesure le courant qui le traverse et doit donc être placé en série, avec une résistance interne très faible. Le voltmètre, au contraire, se branche en parallèle aux bornes du dipôle. Un branchement en parallèle d'un ampèremètre provoque un court-circuit.

Question 5Électrotechnique générale et circuits électriques

Un récepteur purement résistif de 40 Ω est alimenté sous 230 V. Quelle puissance active absorbe-t-il ?

  1. 5750 W
  2. 5,75 W
  3. 1322 W Correct answer.
  4. 92 W

Explanation

Pour une charge purement résistive, le facteur de puissance vaut 1 et P = U²/R. On calcule 230²/40 = 52900/40 = 1322 W. Comme le courant et la tension sont en phase, la puissance apparente est égale à la puissance active.

Question 6Électrotechnique générale et circuits électriques

Quelle est l'unité de la puissance réactive dans le système international ?

  1. Le joule
  2. Le watt
  3. Le voltampère
  4. Le var Correct answer.

Explanation

La puissance réactive s'exprime en voltampères réactifs, notés var. Elle correspond à l'échange d'énergie entre la source et les éléments réactifs (bobines, condensateurs). Le watt mesure la puissance active et le voltampère la puissance apparente.

Question 7Électrotechnique générale et circuits électriques

Quel est le facteur de puissance d'un circuit dont la puissance active vaut 800 W et la puissance apparente 1000 VA ?

  1. 0,8 Correct answer.
  2. 0,6
  3. 1,25
  4. 0,2

Explanation

Le facteur de puissance est le rapport cos φ = P/S. Ici, 800/1000 = 0,8, ce qui correspond à un déphasage d'environ 37°. Un facteur de puissance inférieur à 1 indique la présence de puissance réactive.

Question 8Électrotechnique générale et circuits électriques

Quel est le rôle d'un disjoncteur divisionnaire dans un tableau électrique ?

  1. Limiter la tension à 230 V en sortie
  2. Convertir le courant alternatif en courant continu
  3. Mesurer l'énergie consommée par le circuit
  4. Protéger un circuit contre les surintensités et permettre sa coupure Correct answer.

Explanation

Le disjoncteur divisionnaire assure la protection contre les surcharges et les courts-circuits d'un circuit terminal. Il permet aussi de couper volontairement ce circuit pour intervenir dessus. Il ne régule pas la tension ni ne mesure l'énergie.

Question 9Électrotechnique générale et circuits électriques

Deux résistances de 30 Ω et 60 Ω sont montées en parallèle. Quelle est la résistance équivalente ?

  1. 20 Ω Correct answer.
  2. 10 Ω
  3. 90 Ω
  4. 45 Ω

Explanation

Pour deux résistances en parallèle, Req = (R1 × R2)/(R1 + R2). On obtient (30 × 60)/(30 + 60) = 1800/90 = 20 Ω. La résistance équivalente est toujours inférieure à la plus petite des deux résistances.

Question 10Électrotechnique générale et circuits électriques

Une bobine de 0,2 H est parcourue par un courant alternatif de fréquence 50 Hz. Quelle est son impédance inductive ?

  1. 10 Ω
  2. 0,2 Ω
  3. 314 Ω
  4. 62,8 Ω Correct answer.

Explanation

L'impédance inductive vaut ZL = Lω avec ω = 2πf. On calcule ω = 2π × 50 ≈ 314 rad/s, puis ZL = 0,2 × 314 ≈ 62,8 Ω. La réactance augmente proportionnellement à la fréquence.

Question 11Électrotechnique générale et circuits électriques

Dans un circuit inductif parcouru par un courant alternatif, comment se comporte la tension par rapport au courant ?

  1. La tension est en retard sur le courant
  2. La tension et le courant sont en opposition de phase
  3. La tension et le courant sont exactement en phase
  4. La tension est en avance sur le courant Correct answer.

Explanation

Dans une inductance, la tension est en avance de 90° sur le courant, car u = L·di/dt. Le courant ne peut pas varier instantanément à cause du phénomène d'auto-induction. Dans un condensateur, c'est l'inverse : le courant est en avance sur la tension.

Question 12Électrotechnique générale et circuits électriques

Un circuit RLC série comprend R = 30 Ω, XL = 50 Ω et XC = 10 Ω. Quelle est son impédance totale ?

  1. 30 Ω
  2. 50 Ω Correct answer.
  3. 70 Ω
  4. 90 Ω

Explanation

On calcule d'abord la réactance totale X = XL − XC = 40 Ω, puis Z = √(R² + X²). On obtient √(900 + 1600) = √2500 = 50 Ω. L'impédance combine la résistance et la réactance nette par une somme vectorielle.

Question 13Électrotechnique générale et circuits électriques

Quel est le facteur de puissance d'un circuit RLC en résonance série ?

  1. Il vaut 0,5
  2. Il vaut 1 Correct answer.
  3. Il vaut 0
  4. Il est infini

Explanation

En résonance série, les réactances inductive et capacitive se compensent : XL = XC, donc X = 0. L'impédance se réduit à R et le circuit se comporte comme purement résistif. Le courant et la tension sont alors en phase, d'où cos φ = 1.

Question 14Électrotechnique générale et circuits électriques

Quelle est la capacité équivalente de deux condensateurs de 6 µF et 3 µF montés en série ?

  1. 2 µF Correct answer.
  2. 4,5 µF
  3. 9 µF
  4. 18 µF

Explanation

En série, les capacités s'associent comme les résistances en parallèle : 1/Ceq = 1/C1 + 1/C2. On calcule 1/6 + 1/3 = 0,5 µF⁻¹, soit Ceq = 2 µF. La capacité équivalente est inférieure à la plus petite des capacités.

Question 15Électrotechnique générale et circuits électriques

Quelle est la valeur moyenne d'une tension sinusoïdale de valeur maximale 325 V sur une alternance complète ?

  1. 325 V
  2. 230 V
  3. 207 V
  4. 0 V Correct answer.

Explanation

Sur une période complète, l'alternance positive compense exactement l'alternance négative. La valeur moyenne d'une sinusoïde pure sur un cycle entier est donc nulle. C'est la valeur efficace, et non la moyenne, qui vaut environ 230 V ici.

Question 16Électrotechnique générale et circuits électriques

Un moteur monophasé absorbe 10 A sous 230 V avec un facteur de puissance de 0,75. Quelle est la puissance active absorbée ?

  1. 1500 W
  2. 1725 W Correct answer.
  3. 2300 W
  4. 3000 W

Explanation

On calcule d'abord la puissance apparente S = U × I = 230 × 10 = 2300 VA. La puissance active vaut ensuite P = S × cos φ = 2300 × 0,75 = 1725 W. Le facteur de puissance traduit la part réellement convertie en travail.

Question 17Électrotechnique générale et circuits électriques

Quel dispositif permet de relever le facteur de puissance d'une installation inductive ?

  1. Des redresseurs à diodes
  2. Des inductances supplémentaires
  3. Des condensateurs de compensation Correct answer.
  4. Des résistances de charge

Explanation

Une charge inductive consomme de la puissance réactive ; des condensateurs en parallèle fournissent cette puissance réactive localement. Le courant appelé au réseau diminue et le facteur de puissance se rapproche de 1. Cela réduit les pertes en ligne et la facturation de réactif.

Question 18Électrotechnique générale et circuits électriques

Quelle est la relation entre la valeur efficace U et la valeur maximale Umax d'une tension sinusoïdale ?

  1. U = Umax × π
  2. U = Umax/√2 Correct answer.
  3. U = Umax × √2
  4. U = Umax/2

Explanation

Pour une sinusoïde pure, la valeur efficace vaut la valeur maximale divisée par racine de deux, soit environ 0,707 × Umax. C'est cette valeur efficace qui est indiquée par les appareils de mesure et utilisée dans les calculs de puissance.

Question 19Électrotechnique générale et circuits électriques

Une installation triphasée équilibrée alimente une charge de 15 kW sous 400 V entre phases avec un facteur de puissance de 0,8. Quel est le courant de ligne ?

  1. 65 A
  2. 27 A Correct answer.
  3. 37,5 A
  4. 21,7 A

Explanation

En triphasé équilibré, P = √3 × U × I × cos φ. On isole I = P/(√3 × U × cos φ) = 15000/(1,732 × 400 × 0,8) ≈ 27 A. Le facteur √3 est propre au montage triphasé et ne doit pas être omis.

Question 20Électrotechnique générale et circuits électriques

Dans un montage étoile triphasé équilibré, quelle relation lie la tension simple V et la tension composée U ?

  1. U = √3 × V Correct answer.
  2. U = 3 × V
  3. U = V
  4. U = V/√3

Explanation

En étoile, la tension composée entre deux phases est racine de trois fois la tension simple entre phase et neutre. Avec V = 230 V, on retrouve U ≈ 400 V. Cette relation découle du déphasage de 120° entre les trois tensions simples.

Question 21Électrotechnique générale et circuits électriques

Un transformateur monophasé a un rapport de transformation m = 0,1. Il est alimenté au primaire sous 2300 V. Quelle est la tension secondaire à vide ?

  1. 23000 V
  2. 230 V Correct answer.
  3. 2300 V
  4. 23 V

Explanation

Le rapport de transformation à vide est m = U2/U1 = N2/N1. On en déduit U2 = m × U1 = 0,1 × 2300 = 230 V. Ce rapport est fixé par le nombre de spires des enroulements.

Question 22Électrotechnique générale et circuits électriques

Un circuit série RLC est en résonance à 50 Hz avec R = 10 Ω et une tension d'alimentation de 100 V. Quel est le courant efficace à la résonance ?

  1. 100 A
  2. 10 A Correct answer.
  3. 5 A
  4. 1 A

Explanation

À la résonance série, les réactances se compensent et l'impédance se réduit à la résistance R. Le courant vaut alors I = U/R = 100/10 = 10 A. C'est la valeur maximale du courant pour cette tension d'alimentation.

Question 23Électrotechnique générale et circuits électriques

Dans un circuit inductif, on branche en parallèle un condensateur de compensation. Quel effet observe-t-on sur le courant total appelé au réseau ?

  1. Il devient nul car les réactances s'annulent totalement
  2. Il reste identique car la puissance active est inchangée
  3. Il augmente car le condensateur ajoute sa propre charge
  4. Il diminue car une partie du courant réactif circule entre L et C Correct answer.

Explanation

Le condensateur fournit localement la puissance réactive dont la bobine a besoin. Le courant réactif circule alors en boucle entre L et C, et le réseau ne fournit plus que la composante active. Le courant total diminue sans que la puissance active change.

Question 24Électrotechnique générale et circuits électriques

Un moteur triphasé équilibré consomme 20 kW avec un facteur de puissance de 0,7. Quelle puissance réactive doit-on compenser pour ramener le facteur de puissance à 0,95 ?

  1. Environ 6,6 kvar
  2. Environ 4,5 kvar
  3. Environ 20 kvar
  4. Environ 13,8 kvar Correct answer.

Explanation

On calcule Q1 = P × tan φ1 avec φ1 = 45,6°, soit environ 20,4 kvar, puis Q2 = P × tan φ2 avec φ2 = 18,2°, soit environ 6,6 kvar. La différence Q1 − Q2 ≈ 13,8 kvar donne la puissance réactive à compenser.

Question 25Électrotechnique générale et circuits électriques

Deux résistances identiques sont d'abord montées en série sous une tension U, puis en parallèle sous la même tension U. Quel est le rapport des puissances totales absorbées (parallèle/série) ?

  1. 4 Correct answer.
  2. 2
  3. 0,5
  4. 1

Explanation

En série, Req = 2R et Pserie = U²/(2R). En parallèle, Req = R/2 et Pparallèle = 2U²/R. Le rapport vaut donc (2U²/R)/(U²/2R) = 4 : le montage parallèle dissipe quatre fois plus de puissance.

Question 26Électrotechnique générale et circuits électriques

Dans un circuit électrique, quelle grandeur s'exprime en coulombs (C) ?

  1. La puissance électrique
  2. La charge électrique Correct answer.
  3. La tension électrique
  4. La résistance électrique

Explanation

Le coulomb est l'unité de charge électrique dans le Système international. Il correspond à la quantité d'électricité transportée par un courant d'un ampère pendant une seconde. Les autres grandeurs citées ont pour unités respectives le volt, l'ohm et le watt.

Question 27Électrotechnique générale et circuits électriques

Trois résistances identiques de 12 Ω sont montées en parallèle. Quelle est la résistance équivalente de l'ensemble ?

  1. 4 Ω Correct answer.
  2. 6 Ω
  3. 36 Ω
  4. 12 Ω

Explanation

Pour des résistances en parallèle, l'inverse de la résistance équivalente est la somme des inverses des résistances individuelles. Ici, 1/Req = 1/12 + 1/12 + 1/12 = 3/12, donc Req = 12/3 = 4 Ω. La résistance équivalente est toujours inférieure à la plus petite des résistances du groupement parallèle.

Question 28Électrotechnique générale et circuits électriques

Quelle est la fréquence d'une tension sinusoïdale dont la période est de 20 ms ?

  1. 50 Hz Correct answer.
  2. 100 Hz
  3. 0,02 Hz
  4. 20 Hz

Explanation

La fréquence est l'inverse de la période : f = 1/T. Avec T = 20 ms = 0,02 s, on obtient f = 1/0,02 = 50 Hz. C'est la fréquence du réseau électrique en Europe et dans de nombreux pays d'Afrique de l'Ouest.

Question 29Électrotechnique générale et circuits électriques

Un récepteur inductif absorbe un courant de 5 A sous une tension de 230 V avec un facteur de puissance de 0,8. Quelle est la puissance apparente fournie ?

  1. 1150 VA Correct answer.
  2. 920 W
  3. 1840 VA
  4. 690 var

Explanation

La puissance apparente S est le produit de la tension efficace par le courant efficace : S = U × I. Ici, S = 230 × 5 = 1150 VA. Le facteur de puissance ne sert pas à calculer S mais à en déduire la puissance active P = S × cos φ.

Question 30Électrotechnique générale et circuits électriques

Dans un circuit alimenté en courant alternatif, un condensateur de réactance XC = 40 Ω est parcouru par un courant efficace de 2,5 A. Quelle est la tension efficace à ses bornes ?

  1. 62,5 V
  2. 40 V
  3. 100 V Correct answer.
  4. 16 V

Explanation

La loi d'Ohm en régime alternatif s'applique aux réactances : U = XC × I. Avec XC = 40 Ω et I = 2,5 A, on obtient U = 40 × 2,5 = 100 V. La tension aux bornes d'un condensateur est en retard de 90° sur le courant qui le traverse.

Question 31Électrotechnique générale et circuits électriques

Un circuit série comprend une résistance R = 40 Ω et une bobine d'inductance L = 0,1 H. Il est alimenté par une tension alternative de fréquence 50 Hz. Quelle est l'impédance totale du circuit ?

  1. 50 Ω Correct answer.
  2. 71 Ω
  3. 40 Ω
  4. 31 Ω

Explanation

La réactance inductive vaut XL = 2πfL = 2π × 50 × 0,1 ≈ 31,4 Ω. L'impédance d'un circuit RL série est Z = √(R² + XL²) = √(40² + 31,4²) ≈ √(1600 + 986) ≈ √2586 ≈ 50,9 Ω, soit environ 50 Ω. L'impédance est donc supérieure à la résistance seule.

Question 32Électrotechnique générale et circuits électriques

Dans un circuit RLC série en résonance, quelle est l'expression correcte de l'impédance totale ?

  1. Z = √(R² + (XL + XC)²)
  2. Z = XL − XC
  3. Z = R Correct answer.
  4. Z = R + XL + XC

Explanation

À la résonance série, les réactances inductive et capacitive sont égales : XL = XC. Leurs effets s'annulent et l'impédance se réduit à la résistance ohmique : Z = R. Le courant est alors maximal et en phase avec la tension.

Question 33Électrotechnique générale et circuits électriques

Un transformateur monophasé parfait a un rapport de transformation m = 0,05. Il est alimenté au primaire sous 400 V et débite un courant secondaire de 20 A. Quel est le courant primaire ?

  1. 0,05 A
  2. 1 A Correct answer.
  3. 400 A
  4. 20 A

Explanation

Pour un transformateur parfait, le rapport de transformation est m = N2/N1 = U2/U1 = I1/I2. On en déduit I1 = m × I2 = 0,05 × 20 = 1 A. Le courant primaire est faible car la tension primaire est élevée par rapport à la tension secondaire.

Question 34Électrotechnique générale et circuits électriques

Une installation triphasée équilibrée alimente une charge de 12 kW sous une tension composée de 400 V entre phases. Le facteur de puissance est de 0,8. Quelle est l'intensité du courant en ligne ?

  1. 37,5 A
  2. 43,3 A
  3. 21,7 A Correct answer.
  4. 15 A

Explanation

La puissance active en triphasé équilibré s'écrit P = √3 × U × I × cos φ. On en tire I = P / (√3 × U × cos φ) = 12000 / (1,732 × 400 × 0,8) ≈ 12000 / 554,3 ≈ 21,7 A. C'est l'intensité efficace dans chaque conducteur de phase.

Question 35Électrotechnique générale et circuits électriques

Un circuit RLC série est constitué de R = 20 Ω, L = 0,2 H et C = 20 µF. Il est alimenté par une tension alternative de fréquence variable. Quelle est la fréquence de résonance de ce circuit ?

  1. 50 Hz
  2. 79,6 Hz Correct answer.
  3. 25 Hz
  4. 159 Hz

Explanation

La fréquence de résonance d'un circuit RLC série est donnée par f0 = 1/(2π√(LC)). Avec L = 0,2 H et C = 20 µF = 20×10⁻⁶ F, on obtient LC = 4×10⁻⁶, √(LC) ≈ 2×10⁻³ s, donc f0 ≈ 1/(2π×0,002) ≈ 79,6 Hz. À cette fréquence, l'impédance est minimale et égale à R.

Question 36Électrotechnique générale et circuits électriques

Dans un circuit parallèle alimenté en courant alternatif, on branche un condensateur de compensation en parallèle sur une charge inductive. Quel est l'effet principal sur le courant total absorbé au réseau ?

  1. Le courant total devient nul car les courants s'annulent complètement
  2. Le courant total reste inchangé car la puissance active est constante
  3. Le courant total augmente car le condensateur ajoute un courant capacitif
  4. Le courant total diminue et se rapproche de la composante active Correct answer.

Explanation

Le condensateur fournit un courant capacitif en avance de 90° sur la tension, tandis que la charge inductive absorbe un courant inductif en retard. Ces composantes réactives s'opposent et se compensent partiellement, ce qui réduit la composante réactive totale. Le courant total diminue et son déphasage par rapport à la tension se réduit, améliorant le facteur de puissance.

Question 37Machines électriques (machines à courant continu, transformateurs)

Dans une machine à courant continu à excitation indépendante, quel organe assure l'inversion du courant dans les conducteurs de l'induit au passage de la ligne neutre ?

  1. L'enroulement de compensation
  2. Le collecteur associé aux balais Correct answer.
  3. Le circuit magnétique statorique
  4. Le rhéostat de champ

Explanation

Le collecteur, solidaire du rotor, et les balais fixes forment le commutateur mécanique qui inverse le sens du courant dans chaque section au franchissement de la ligne neutre. Cette commutation maintient le couple dans le même sens de rotation.

Question 38Machines électriques (machines à courant continu, transformateurs)

Un transformateur monophasé parfait alimenté sous 230 V délivre 23 V au secondaire. Quel est le rapport de transformation m = N2/N1 ?

  1. 0,5
  2. 2,3
  3. 0,1 Correct answer.
  4. 10

Explanation

Pour un transformateur parfait, le rapport de transformation vaut m = U2/U1 = N2/N1. On obtient 23/230 = 0,1, ce qui correspond à un transformateur abaisseur.

Question 39Machines électriques (machines à courant continu, transformateurs)

Quelle relation lie la force électromotrice E d'une machine à courant continu à excitation séparée à sa vitesse de rotation ?

  1. E = K·Φ·Ω²
  2. E = K·Φ/Ω
  3. E = K·Ω/Φ
  4. E = K·Φ·Ω Correct answer.

Explanation

La fém d'une machine à courant continu est proportionnelle au flux inducteur et à la vitesse angulaire : E = K·Φ·Ω. La constante K dépend de la géométrie de l'induit et du nombre de paires de voies d'enroulement.

Question 40Machines électriques (machines à courant continu, transformateurs)

Un transformateur monophasé alimente une charge et absorbe une puissance active de 4 kW pour une puissance apparente de 5 kVA. Quel est son facteur de puissance ?

  1. 0,6
  2. 0,2
  3. 0,8 Correct answer.
  4. 1,25

Explanation

Le facteur de puissance est le quotient de la puissance active par la puissance apparente : cos φ = P/S = 4/5 = 0,8. Cette valeur est toujours inférieure ou égale à 1.

Question 41Machines électriques (machines à courant continu, transformateurs)

Dans un transformateur réel, à quoi correspondent les pertes fer ?

  1. Aux pertes par effet Joule dans les enroulements primaire et secondaire
  2. Aux pertes par hystérésis et par courants de Foucault dans le circuit magnétique Correct answer.
  3. Aux pertes diélectriques dans l'air entre les enroulements
  4. Aux pertes par frottement des pièces mobiles

Explanation

Les pertes fer proviennent de l'aimantation cyclique du noyau : hystérésis et courants de Foucault induits dans les tôles. Elles dépendent de la fréquence et de l'amplitude de l'induction, mais restent pratiquement indépendantes de la charge.

Question 42Machines électriques (machines à courant continu, transformateurs)

Un moteur à courant continu à excitation séparée est alimenté sous tension d'induit constante. Que se passe-t-il si l'on réduit le flux inducteur ?

  1. La vitesse reste inchangée
  2. La vitesse augmente Correct answer.
  3. Le moteur s'arrête immédiatement
  4. La vitesse diminue

Explanation

À tension constante, la relation U ≈ E = K·Φ·Ω montre que la vitesse est inversement proportionnelle au flux. Réduire le flux augmente donc la vitesse, ce qui explique le risque d'emballement en cas de coupure d'excitation.

Question 43Machines électriques (machines à courant continu, transformateurs)

Quel est le rôle du circuit magnétique feuilleté dans un transformateur ?

  1. Conduire le courant d'induit vers les balais
  2. Supporter mécaniquement les enroulements uniquement
  3. Assurer l'isolement entre primaire et secondaire
  4. Canaliser le flux et limiter les courants de Foucault Correct answer.

Explanation

Le noyau feuilleté offre un chemin de faible réluctance au flux commun tout en réduisant les courants de Foucault grâce aux tôles isolées. Il améliore ainsi le rendement du transformateur.

Question 44Machines électriques (machines à courant continu, transformateurs)

Un transformateur monophasé possède N1 = 500 spires et N2 = 100 spires. Sous une tension primaire de 400 V, quelle est la tension secondaire à vide ?

  1. 80 V Correct answer.
  2. 400 V
  3. 100 V
  4. 2000 V

Explanation

À vide, la tension secondaire suit le rapport de spires : U2 = U1·N2/N1 = 400 × 100/500 = 80 V. Le transformateur est abaisseur.

Question 45Machines électriques (machines à courant continu, transformateurs)

Un moteur à courant continu à excitation série est utilisé pour le démarrage d'une charge à fort couple résistant. Quelle caractéristique explique ce choix ?

  1. Une vitesse rigoureusement constante en charge
  2. Une absence totale de courant d'appel au démarrage
  3. Un couple constant quelle que soit la vitesse
  4. Un couple élevé à faible vitesse car le flux croît avec le courant d'induit Correct answer.

Explanation

En excitation série, le flux est produit par le courant d'induit : le couple varie approximativement comme le carré du courant. À faible vitesse, le courant est élevé, donc le couple est important, ce qui convient au démarrage.

Question 46Machines électriques (machines à courant continu, transformateurs)

On veut inverser le sens de rotation d'un moteur à courant continu à excitation indépendante. Quelle action convient ?

  1. Réduire le courant d'excitation
  2. Inverser seulement la tension d'induit Correct answer.
  3. Inverser simultanément la tension d'induit et le courant d'excitation
  4. Augmenter la tension d'induit

Explanation

Le sens de rotation dépend du signe du couple, produit du flux et du courant d'induit. Inverser la seule tension d'induit inverse le courant d'induit et donc le couple, sans toucher au flux.

Question 47Machines électriques (machines à courant continu, transformateurs)

Un transformateur monophasé présente un essai à vide sous 230 V absorbant 50 W et un courant à vide de 0,5 A. Quelle est la composante active du courant à vide ?

  1. 0,5 A
  2. 1,0 A
  3. 0,457 A
  4. 0,217 A Correct answer.

Explanation

La puissance à vide correspond essentiellement aux pertes fer : P0 = U1·I0·cos φ0. La composante active vaut I0·cos φ0 = P0/U1 = 50/230 ≈ 0,217 A.

Question 48Machines électriques (machines à courant continu, transformateurs)

Pourquoi un transformateur de distribution est-il généralement moins chargé que sa puissance nominale en service courant ?

  1. Pour supprimer le courant magnétisant
  2. Parce que son rendement est maximal à vide
  3. Pour limiter l'échauffement et les pertes cuivre tout en gardant une réserve de puissance Correct answer.
  4. Pour annuler les pertes fer

Explanation

Les pertes cuivre varient comme le carré du courant ; une charge modérée réduit l'échauffement et prolonge la durée de vie de l'isolant. Une réserve de puissance permet aussi d'absorber les pointes de charge.

Question 49Machines électriques (machines à courant continu, transformateurs)

Dans un moteur à courant continu, quel est l'effet de la réaction magnétique d'induit ?

  1. Elle déforme et déplace le flux inducteur, ce qui perturbe la commutation Correct answer.
  2. Elle rend la vitesse indépendante de la charge
  3. Elle supprime totalement le courant d'excitation
  4. Elle augmente le flux utile dans l'axe des pôles

Explanation

Le champ créé par le courant d'induit se superpose au champ inducteur et déplace la ligne neutre magnétique. Il en résulte une distorsion du flux et des étincelles aux balais si l'on ne compense pas.

Question 50Machines électriques (machines à courant continu, transformateurs)

Un transformateur monophasé a un rendement de 95 % lorsqu'il débite 10 kW au secondaire. Quelle est la puissance absorbée au primaire ?

  1. Environ 10,95 kW
  2. Environ 10,53 kW Correct answer.
  3. Environ 5 kW
  4. Environ 9,5 kW

Explanation

Le rendement est le rapport de la puissance utile à la puissance absorbée : η = P2/P1. On a donc P1 = P2/η = 10/0,95 ≈ 10,53 kW.