G1B - les bases de l'électricité Flashcards
L’Atome est composé
De protons + neutrons + électrons
Un atome est composé d’un noyau autour duquel tournent à très grande vitesse, des électrons. Et le noyau est lui même composé de protons et de neutrons.
Les électrons de la couche extérieure de l’atome sont appelés
Electrons de valence
Ce sont les électrons de valence, qui peuvent être prélevés de leur atome ou acquis d’un autre atome (sous certaines conditions de lumière, de chaleur, de champs électromagnétiques ou de frottements).
Un matériel est conducteur quand les électrons de la couche de valence peuvent la quitter aisément
Vrai
Chercher l’intrus
Fer / Aluminium / Cuivre / Or / Platine / Eau salée
Air
C’est l’air, le seul isolant de la liste
Le courant électrique est caractérisé par deux grandeurs qui sont
La tension (notée U, mesuré Volts) et l’intensité (en Coulomb, mesuré Ampères), qui sont fortement liées
La tension est également appelée différence de potentiel
Vrai. Si la tension = 0, pas de différence de potentiel et pas de circulation d’électrons
Quel est le rôle des générateurs ?
De produire une tension constante
Un circuit électrique est au minimum composé de :
Un générateur, 2 conducteurs et un récepteur
Du générateur on part sur le conducteur 1, qui arrive au récepteur, d’où on repart sur le conducteur 2 pour retourner au générateur
Courant continu vs courant alternatif
Le courant continu est issu d’une tension qui ne varie pas dans le temps
Le symbole du courant continu est Udc vs Uac
La valeur de la tension continue se mesure à l’aide d’un voltmètre (en parallèle)
L’intensité se mesure à l’aide d’un ampèremètre (en série)
Je souhaite utiliser plusieurs générateurs, je peux les associer :
En série et en parallèle
L’étoile (400V) et le triangle (230 V) sont des modes de démarrages de moteurs
Dans mon circuit électrique, j’ai mis un interrupteur en position OUVERT, les électrons circulent plus doucement
Faux, le circuit étant ouvert, les électrons ne peuvent plus retourner au générateur, donc ils ne circulent plus
L’énergie est une mesure instantanée
Faux, c’est la puissance qui est une mesure instantanée, l’énergie se mesure dans le temps
La puissance est la variation (production ou consommation) d’énergie au cours d’une durée, c’est un débit d’énergie. . Le symbole de la
puissance électrique est le P et l’unité est le watt (W).
De même, l’unité de référence de l’énergie étant le joule (J), celle du temps toujours la seconde (s), nous obtenons l’unité de la puissance en joules par seconde (J/s) qui est appelé le watt (W). Les multiples du watt sont utilisés, notamment le kilowatt (kW) qui équivaut à mille watts.
Je branche chez moi un radiateur avec P=1000W, un four avec P = 2000W, un ordinateur avec P = 50W et un halogène avec P = 500W. Tout ce matériel fonctionne sans arrêt pendant 2h30. Quelle quantité d’énergie va compter pour ma facture d’électricité ?
En faisant la somme des P, on obtient 3550 W en instantané
Pour avoir la quantité d’énergie, il faut multiplier par le temps
W = P * t = 3550 * 2,5 = 8875 Wh soit aussi 8,875 KWh
En reprenant la question précédente, ma maison est alimentée en 230V. Avec une puissance de 3550W, quelle est la valeur de l’intensité ?
P = U * I
I = P/U = 3550 / 230 = 15,43 A
La mesure de tension s’effectue avec un voltmètre que l’on place en parallèle
Pour la mesure de tension, l’appareil est placé en parallèle et pour la mesure d’intensité, il est placé en série
La loi d’Ohm correspond au(x) formule(s) suivante(s) (plusieurs réponses possibles) :
Loi d’Ohm
U = R * I
I = U/ R
R = U / I
U la tension aux bornes de la résistance ;
I l’intensité du courant qui circule à travers la résistance ;
R la valeur de la résistance
Dans un circuit électrique, on mesure U= 67V et I=2,32A, qu’elle est la valeur de R ?
R = U/I = 67/2,32 = 28,9 Ω
Choisir ci-dessous ce qui caractérise l’aimant permanent :
Un aimant est un matériau composé de 2 pôles magnétiques : le pôle nord et le pôle sud.
Les pôles sont inséparables. Il n’est pas possible d’obtenir un barreau portant un seul pôle.
Les pôles de signes contraires s’attirent
Les pôles de mêmes signes se repoussent
La région de l’espace où l’action de l’aimant est sensible est appelée le champ magnétique
Si ma boussole me montre le pôle Nord de la terre, c’est que le Nord géographique correspond au sud magnétique terrestre.
Vrai. Les pôles de signes contraires s’attirent, le pôle nord de la boussole pointera donc vers le pôle Sud terrestre, donc le Nord géographique correspond bien au pôle sud magnétique.
Une spire traversée par un courant électrique ne peut pas créer de champ magnétique
Faux. Une spire est un circuit électrique en boucle fermée, dans lequel le mouvement des électrons est circulaire. La spire produira un champ magnétique dès qu’elle sera traversée par un courant électrique.
Le courant électrique qui traverse un conducteur génère un champ magnétique.
Vrai, mais contrairement à un aiment permanant, les pôles nord et sud dépendent du sens du courant.
Qui a théorisé la force électromagnétique ?
Pierre-Simon de Laplace, 23 mars 1749 – 5 mars 1827
Une spire est formée d’un conducteur enroulé sur lui-même. Si un courant électrique la traverse, cela va permettre de concentrer un champ magnétique au centre de celle-ci. Si on augmente le nombre de spires :
Le champ magnétique augmente. On appelle cette association de spires une bobine.
On fait passer un aimant en va et vient dans une bobine:
On crée un courant alternatif
Cela se nomme l’induction électromagnétique
En courant alternatif :
Les valeurs de tension U et d’intensité I varient constamment dans le temps
L’alternateur permet de créer un courant alternatif, il est composé :
Le stator est l’élément fixe, et le rotor en rotation
La tension produite par un alternateur est proportionnelle :
Proportionnelle au nombre de spires de la bobine, à la vitesse de rotation du rotor, le stator étant fixe, et au flux inducteur d’élément
Le nombre de secondes que met le rotor pour faire un tour complet est appelé
C’est la période; la fréquence correspond au nombre de tours par seconde.
Cocher ce qui vous semble juste : U I W P
U représente la tension
I représente l’intensité
W représente l’énergie
La puissance s’exprime en W mais et notée P
P = U * I, et W = P * t, donc W = U * I * t
On dit d’un récepteur qu’il :
Un récepteur absorbe une puissance instantanée et consomme de l’énergie dans le temps.
Si en courant alternatif la valeur de U et de I varient constamment, comment faire pour connaitre la valeur de la tension en instantanée ?
La valeur max de la tension si situe au point le plus haut de la sinusoïdale, on dit que c’est la valeur crète. On prend dons la valeur efficace : « La valeur efficace peut être assimilée à une moyenne arithmétique qui correspondrait à son équivalent en courant continu. ». U efficace = U crète / racine de 2.
Un alternateur qui possède 3 bobines placées uniformément autour du rotor produira un courant triphasé.
Vrai. S’il n y a qu’une bobine ce sera du monophasé.
La production d’électricité se fait en France, par ordre décroissant :
Nucléaire, hydraulique, thermique, énergies renouvelables
A ce jour le thermique se fait rattraper par les énergies renouvelables
Le réseau électrique en France, exploité par RTE, est divisé en 2 grands sous-réseaux :
Réseau de transport HTB > 50 000V
Réseau de distribution HTA de >1 000 V à 50 000V
La production et la commercialisation d’électricité sont ouvertes à la concurrence
Vrai. Seule la distribution est régulée.
Pour passer du réseau HTA au réseau BT on utilise un alternateur
Faux. On utilise un transformateur, qui permet de changer par exemple du 20 000V en 400V.
Les conducteurs utilisés en électricité peuvent être en :
Les câbles sont en aluminium ou en cuivre, sachant que le meilleur conducteur des deux est le cuivre.
Un câble peur être :
Il peut être :
Monobrin / Nu
Isolé / Tressé
Et composé de 1 ou plusieurs conducteurs isolés
Pouvons nous utiliser n’importe quel type de câble en milieu humide ?
Non, le type de câble dépend de sa fonction, de la température extérieure, de l’environnement…
Il doit être adapté à son contexte d’utilisation.
Un câble, même s’il est un très bon conducteur, est résistif. Plus il est long, plus la tension chute. Pour éviter cela, on peut :
Si cela est possible, on peut diminuer la longueur. Mais dans tous les cas il faudra augmenter sa section, pour cela on utilisera un logiciel de calcul ou un abaque.
Un transformateur peut servir :
A abaisser une tension : comme de la HTA vers le BT
A augmenter une tension : en effet, il peut aller de la BT vers la HT
A séparer électriquement : pour isoler des zones à alimenter, se mettre en sécurité ….
Le transformateur utilise le principe de la réversibilité magnétique :
C’est la circulation du courant à travers les spires du primaire qui crée un champ magnétique, et qui va créer à son tour un courant électrique au secondaire
Pour canaliser ce champ magnétique :
On utilise une carcasse ferromagnétique. De plus, selon le montage de celles-ci, on limite en même temps l’échauffement.
La puissance d’un transformateur s’exprime en :
En volt ampère (VA)
Une personne électrisée est morte
Faux. Une personne électrocutée est morte, électrisée, elle est vivante.
Il existe deux types de contacts pour être électrisé ou électrocuté :
Direct : on touche une pièce nue sous tension
Indirect : qui se fait à travers la carcasse d’une machine à laver par exemple
Le seuil de « non relâcher » est de :
10 mA
Le corps humain est un mauvais conducteur :
Faux. Il est composé à 70% d’eau.
L’appareil que je branche à une isolation fonctionnelle sans liaison à la terre des masses métalliques, il est de classe :
Classe 0
Qu’elle est le moyen de supprimer des différences de potentiel dangereuses ?
De faire une liaison équipotentielle, donc de mettre les masses métalliques à la terre
La machine à laver est de classe 2 :
Faux. Elle est de classe 1 - les masses métalliques sont reliées à la terre.
Le sectionnement :
A pour rôle de séparer ou isoler un circuit ou un appareil du reste de l’installation électrique, afin de garantir la sécurité des personnes ayant à intervenir pour entretien ou réparation.
Doit pouvoir être verrouillé aussi bien en position OUVERT que FERME.
Le sectionnement peut être à coupure visible ou apparent :
Vrai
La coupure apparente impose un marquage sur l’appareil
La coupure visible permet à l’utilisateur de voir physiquement que les contacts sont ouverts
Parmi les mots suivants, lesquelles ont un lien direct avec le sectionnement ?
Consignation, qui va avec verrouillage.
Séparation, pour ouvrir et mettre en sécurité un appareil ou un circuit.
Distance, distance suffisante entre les contacts à l’ouverture.
Verrouillage.
Les circuits électriques doivent être protégés contre les surcharges et les courts-circuits.
Définissez-les :
Le court-circuit : une situation « accidentelle » où l’intensité croit très fortement.
La surcharge : l’intensité est supérieure à la valeur admissible par le circuit.
Le disjoncteur magnéto thermique protège contre les surcharges et les courts-circuits :
Le bilame protège des surcharges et la bobine des courts-circuits
Le courbe d’échauffement du disjoncteur permet de déterminer les fonctions thermiques et magnétiques de celui-ci
Faux. Il s’agit de la courbe de déclenchement.
Le fusible a lui aussi une courbe de déclenchement
Faux. C’est une courbe de fusion.
Un équipement de protection est défini par :
Sa tension d’emploi Ue : exemple 230V
Son calibre : exemple 10A
Son type : exemple disjoncteur différentiel
Sa sensibilité : exemple 30mA
La protection des personnes se fait avec :
Un disjoncteur différentiel, qui protège aussi contre les surcharges et cours circuits
Un inter différentiel
Vous branchez une ampoule, le courant I1 qui arrive est égal au courant I2 qui en repart. Le circuit est protégé par un inter différentiel de sensibilité 30mA. Celui-ci va ouvrir le circuit quand :
Le différentiel vérifie en permanence que I1 est égal à I2. Dès que la différence est >= à sa sensibilité (ici 30mA), il ouvre le circuit.
Qu’elle est le rôle de la commande ?
Permettre à l’utilisateur d’intervenir volontairement sur le fonctionnement de l’installation par action directe ou indirecte sur des appareils appropriés. Ce sont des appareils fonctionnels, destinés à assurer, en service normal, la mise “hors” ou “sous” tension de tout ou partie de l’installation, ou d’un récepteur nécessitant d’être commandé indépendamment.
Quels appareils sont actionnés par l’intermédiaire d’un autre appareil de commande :
Interrupteur / Commutateur / Télérupteur / Disjoncteur / Prise de courant / Contacteur
Télérupteur
Contacteur
