Men l-fekra l 20/20.
Produire et transporter l’énergie électrique, les bases de l’électricité avec les lois de Kirchhoff et les diviseurs de tension et de courant, réseaux monophasé et triphasé, puis un quiz final de type BAC.
Khtwa b khtwa.
Chaque leçon est une vidéo courte avec son résumé, ses points de contrôle et son quiz.
De la centrale hydroélectrique à la prise de la maison : la turbine entraîne l’alternateur, les transformateurs élèvent puis abaissent la tension (400–500 kV, 60 kV, 4 kV, 220/380 V), et l’alternateur triphasé lie sa vitesse de rotation à la fréquence par ses paires de pôles.
Écrire la loi des nœuds et la loi des mailles sur un circuit à deux mailles, puis exprimer un courant ou une tension avec les règles du diviseur de courant et du diviseur de tension.
Distinguer le monophasé de la maison (une phase, un neutre, 230 V) du triphasé des moteurs industriels (trois phases décalées de 120°, tension simple 230 V et tension composée 400 V).
Dossier technique d’une unité de conditionnement d’huile d’argan alimentée depuis le réseau 400 kV / 60 kV / 20 kV : quinze tâches enchaînées sur la production, le transport, les transformateurs, l’alternateur, le moteur, Kirchhoff et le réseau 230/400 V.
L-mouhim f l-mouhim.
Les définitions, repères et formules des premières leçons, tirés des fiches du chapitre.
C’est la première fonction de la chaîne d’énergie : elle fournit au système l’énergie dont il a besoin. Deux formes reviennent sans cesse en SI : l’énergie électrique (le réseau, la prise) et l’énergie pneumatique (l’air comprimé, comme celui de la pompe qui fournit un débit d’air pour gonfler la roue d’une voiture).
Le débit est un écoulement : le volume d’eau qui traverse une section donnée (ici une surface circulaire) chaque seconde. Il dépend de la vitesse de l’eau à travers cette section, par exemple m/s : , en m³/s. Une voiture avance avec une vitesse, pas avec un débit.
Point du circuit où sont raccordés au moins trois fils. Un point qui relie seulement deux fils n’est pas un nœud : le même courant y entre et en ressort.
Boucle fermée du circuit. Le circuit A–F en compte trois : la maille de gauche ABCD, la maille de droite BEFC et la grande maille extérieure ABEFCD. On peut appliquer la loi des mailles dans chacune.
: vitesse de synchronisme, celle du champ tournant ; : fréquence des tensions en Hz ; : nombre de paires de pôles. Deux pôles (un N et un S) forment une paire : 8 pôles donnent , et à Hz tr/min.
En un nœud, la somme des courants qui entrent est égale à la somme des courants qui sortent.
Maille ABCD parcourue de D vers C, puis vers B et A : et vont dans le sens du parcours, et vont en sens contraire.
Les quatre expressions
Jarreb rassek.
5 questions parmi les 45 du chapitre. Réponds, la correction s’affiche.
Dans la centrale hydroélectrique, quel élément transforme l’énergie mécanique de rotation en énergie électrique ?
Pas tout à fait. Réponse : B
L’eau fait tourner la turbine, et c’est l’alternateur, entraîné par la turbine, qui produit l’énergie électrique. La turbine est tentante, mais elle ne fait que recevoir l’énergie de l’eau et la rendre sous forme de rotation ; le transformateur, lui, ne fait que changer le niveau de tension d’une énergie déjà électrique.
Au nœud A, les flèches de , et pointent vers le nœud et celles de et en partent. Quelle relation est correcte ?
Pas tout à fait. Réponse : B
Les courants entrants sont , , et les sortants , : on égale les deux sommes, . Additionner les cinq courants et poser le total à 0 n’a pas de sens ici puisque toutes les intensités sont positives : il faudrait compter les sortants en négatif. Placer du côté des sortants revient à ignorer le sens de sa flèche.
À la maison, entre quels deux conducteurs branche-t-on une ampoule pour qu’elle s’allume ?
Pas tout à fait. Réponse : B
La phase amène la tension et le neutre ferme le circuit : il faut les deux. Le fil de terre ne sert qu’à la protection des personnes ; une ampoule branchée entre la phase et la terre n’est pas un montage normal, et deux phases n’arrivent pas dans une maison monophasée.
Tâche 4 — Dans le dossier technique, l’alternateur G compte 12 pôles. Lors d’un essai à faible débit d’eau, la turbine ralentit et entraîne le rotor à tr/min. Quelle est alors la fréquence des tensions produites ?
Pas tout à fait. Réponse : B
Corrigé : 12 pôles donnent paires. De on tire Hz. La fréquence suit la vitesse du rotor : c’est pourquoi la centrale doit maintenir la turbine à 500 tr/min pour garantir 50 Hz. Pièges : 96 Hz vient de (pôles pris pour des paires) ; 50 Hz suppose à tort que la fréquence ne dépend pas de la vitesse ; 24 Hz vient d’une division par deux appliquée deux fois ().
Un alternateur à 4 pôles doit produire des tensions de fréquence Hz. À quelle vitesse son rotor doit-il tourner ?
Pas tout à fait. Réponse : C
4 pôles font paires, donc tr/min, et l’alternateur, machine synchrone, tourne exactement à cette vitesse. 750 tr/min vient de (pôles pris pour des paires) ; 25 tr/min vient de l’oubli du facteur 60.
Kmmel tri9ek.
Yallah, wa7d l-khtwa.
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