Rappels : les bases de l'électricité
Caractériser et exploiter un signal électrique
- Lire et représenter un schéma électrique; réaliser un montage à partir d'un schéma
- Identifier les grandeurs, avec les unités et symboles associés, indiquées sur la plaque signalétique d'un appareil
- Mesurer l'intensité d'un courant électrique; mesurer la tension aux bornes d'un dipôle
- Utiliser la loi des nœuds, la loi des mailles, dans un circuit comportant au plus deux mailles
- Réaliser et exploiter la caractéristique du dipôle électrique constitué d'un capteur, modélisé par la relation U = f(i)
- Distinguer une tension continue d'une tension alternative
- Déterminer graphiquement la valeur maximale et la période d'une tension alternative sinusoïdale
- Exploiter la relation entre période et fréquence
- Décrire un signal périodique et donner les valeurs le caractérisant (valeur efficace et maximale, période, fréquence)
Distinguer énergie et puissance électrique
- Mesurer la puissance électrique reçue pendant une durée donnée par un appareil utilisé en régime continu
- Calculer la puissance électrique reçue pendant une durée donnée par un appareil utilisé en régime continu
- Établir expérimentalement la relation entre la puissance électrique reçue, la valeur de la tension et celle de l'intensité en régime continu
Transport d'une puissance électrique
Transporter l'énergie sous forme électrique
- Représenter le schéma simplifié d'un réseau de distribution d'énergie électrique à l'échelle d'un pays et d'une installation domestique
- Justifier l'intérêt du transport d'énergie électrique à grande distance sous haute tension
- Mettre en évidence expérimentalement le rôle d'abaisseur ou d'élévateur de tension d'un transformateur
Évaluer la puissance consommée par un appareil électrique
- Réaliser, en régime sinusoïdal, à l'aide d'une expérimentation assistée par ordinateur (ExAO), le produit d'une tension aux bornes d'un dipôle et de l'intensité du courant qui le traverse
- Mesurer un déphasage entre la tension aux bornes d'un dipôle et l'intensité qui le traverse
- Mesurer une puissance active à l'aide d'un système d'acquisition associé à un capteur voltmètre et un capteur ampèremètre
Obtenir un courant continu à partir d'un courant alternatif et inversement
- Mettre en évidence expérimentalement le rôle d'une diode et d'un pont de diodes dans un circuit
- Définir les fonctions de transformation alternatif - continu
- Réaliser le redressement puis le filtrage à l'aide d'un condensateur d'un courant alternatif
- Savoir qu'un onduleur permet de passer d'un courant continu à un courant alternatif
Stockage électrochimique de l'électricité
- Réaliser expérimentalement une pile et mesurer la tension aux bornes de cette pile
- Déterminer les transformations se produisant sur chacune des électrodes, les équations de demi-réaction étant données
- Étudier expérimentalement la charge et la décharge d'un accumulateur
- Calculer l'énergie stockée par un accumulateur à partir de sa capacité et de la tension d'utilisation
- Comparer l'énergie stockée par unité de masse pour un type d'accumulateur donné
Transformer une tension alternative
Caractériser un champ magnétique
- Identifier les pôles d'un aimant et d'une bobine parcourue par un courant continu
- Déterminer expérimentalement le sens d'un champ magnétique crée par un courant électrique
- Déterminer le sens du champ magnétique crée par un courant dans une bobine, connaissant le sens du courant qui la parcourt
- Vérifier, pour une bobine sans fer, que l'intensité du champ magnétique créée est proportionnelle à l'intensité du courant qui la traverse
Obtenir de l'énergie électrique par induction électromagnétique
- Produire expérimentalement une tension alternative dans un circuit fixe soumis à un champ magnétique variable dans le temps
- Produire expérimentalement une tension alternative dans un circuit mobile soumis à un champ magnétique constant dans le temps
- Mettre en évidence la loi de Lenz dans une expérience d'induction électromagnétique
- Mettre en évidence expérimentalement la force qui s'exerce sur un conducteur placé dans un champ magnétique donnée et parcouru par un courant continu
- Illustrer expérimentalement le principe de fonctionnement d'un haut parleur
- Comparer expérimentalement les courbes de réponse de différents haut-parleurs et les classer (tweeter, medium, boomer)
- Déterminer expérimentalement la bande passante d'un microphone
Moteurs électriques
- Pour un moteur, mettre en évidence expérimentalement le principe de conversion d'énergie électromécanique par un bilan de puissance
- Reconnaître un moteur à courant continu et un moteur asynchrone à partir de sa plaque signalétique
- Pour un moteur à courant continu, vérifier expérimentalement l'influence de la valeur de la tension d'alimentation sur sa fréquence de rotation
- Pour un moteur asynchrone, vérifier expérimentalement l'influence de la fréquence de la tension d'alimentation sur sa fréquence de rotation
Le réseau triphasé
- Identifier les conducteurs des lignes monophasées et des lignes triphasées selon le code de couleur normalisé
- A l'aide d'un oscilloscope ou d'une expérimentation assistée par ordinateur (ExAO), visualiser les courbes représentant les diverses tensions d'une distribution triphasée en fonction du temps et mesurer leurs déphasages relatifs
- Utiliser la relation fournie entre la valeur efficace d'une tension simple et celle d'une tension composée
- Représenter les couplages étoile et triangle
- Mesurer, dans le cas d'un montage équilibré étoile ou triangle, l'intensité du courant de ligne et l'intensité du courant dans une des branches
- Calculer, dans le cas d'un montage triangle équilibré, l'intensité du courant de ligne à partir de l'intensité du courant en branche, et réciproquement