QCM : Alternateurs et énergie électrique (15 questions)

Explication

L’alternateur reçoit une énergie mécanique et la convertit en énergie électrique, mais une partie est dissipée sous forme de chaleur. La conversion chimique correspond à la confusion avec une pile, l’inversion décrit une transformation opposée, et l’absence de dissipation néglige les pertes thermiques.

Explication

Le rotor est la partie mobile de l’alternateur, tandis que le stator est sa partie fixe. L’inversion des noms attribue à chacun le rôle de l’autre, et les deux autres erreurs attribuent le même rôle aux deux pièces.

Explication

La tension alternative d’un alternateur change périodiquement de valeur et de signe. Une tension constante ne varie pas, une tension qui garde son signe n’est pas alternative au sens indiqué, et une variation irrégulière n’est pas périodique.

Explication

Dans une centrale nucléaire, l’énergie thermique permet de produire de la vapeur, laquelle entraîne une turbine reliée au système de production électrique. L’eau motrice correspond à une centrale hydroélectrique, le vent aux éoliennes, et la réponse sur la turbine inverse l’ordre de la chaîne.

Explication

Dans une éolienne, le vent entraîne d’abord les pales, qui entraînent ensuite le système de production électrique. L’eau et la turbine relèvent de l’hydroélectricité, tandis que les autres erreurs omettent ou inversent l’étape des pales.

Explication

La période correspond au temps nécessaire pour qu’un motif élémentaire du signal se répète une fois. Le nombre de répétitions par seconde désigne la fréquence, tandis que la durée totale de plusieurs motifs et l’amplitude décrivent d’autres caractéristiques.

Explication

La fréquence est le nombre de motifs répétés chaque seconde : $240 \div 4 = 60$ Hz. Prendre 240 comme fréquence oublie la durée de mesure, tandis que diviser 4 par 240 donne la période en secondes.

Explication

On utilise $f=\frac{1}{T}$ avec la période en secondes : $f=\frac{1}{0,004}=250$ Hz. La valeur 0,004 reprend la période au lieu de son inverse; les autres résultats proviennent d’une inversion incorrecte ou d’une conversion d’unité inutile.

Explication

La vitesse vérifie $v=\frac{f}{p}$; ainsi, $v=\frac{60}{4}=15$ tr/s. Multiplier au lieu de diviser donne 240 tr/s, utiliser huit pôles comme valeur de $p$ donne 7,5 tr/s, et 900 correspond à la conversion en tours par minute.

Explication

Le paramètre $p$ compte les paires de pôles : 10 pôles forment donc $10 \div 2 = 5$ paires. Prendre 10 compte les pôles individuels, 20 double le comptage, et 8 ne correspond à aucun regroupement des 10 pôles.

Explication

Le rendement est le rapport de la puissance électrique utile à la puissance mécanique reçue : $204/240=0,85$, soit 85 %. Le rapport inversé dépasse 1, la différence des puissances donne les pertes, et 15 % correspond à la part perdue.

Explication

Le rendement est inférieur ou égal à 1, soit 100 %; une valeur de 103 % dépasse donc la limite. L’interprétation en chaleur confond rendement et pertes, tandis que les deux autres propositions ne décrivent pas un rendement comme rapport borné.

Explication

Les frottements et l’échauffement sont des sources de pertes qui peuvent réduire la part de puissance convertie en puissance utile. L’échauffement n’augmente pas la puissance utile, et la diminution du rendement ne dépend pas nécessairement d’une baisse de la puissance mécanique reçue.

Explication

L’induction électromagnétique permet de produire une tension lorsqu’un aimant ou un électroaimant est en mouvement relatif par rapport à un conducteur. La conversion mécanique désigne un bilan énergétique plus général, l’attraction magnétique ne définit pas ce phénomène et le frottement relève d’un autre mécanisme.

Explication

La production d’une tension par induction nécessite la réunion d’un mouvement relatif, d’un champ magnétique et d’un conducteur. Un dispositif immobile l’un par rapport à l’autre omet le mouvement, tandis que les deux autres cas omettent respectivement le conducteur et le champ magnétique.