QCM : Conversion et transport de l’énergie électrique (7 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans une pile alimentant un moteur par des fils extérieurs, quelles propositions décrivent correctement le fonctionnement ?

À la cathode, la réduction capte les électrons circulant dans le circuit extérieur.
À l’anode, l’oxydation libère des électrons qui circulent dans le circuit extérieur.
Le déplacement des électrons dans les fils extérieurs peut alimenter un moteur.
Le déplacement des électrons dans les fils extérieurs permet le stockage de l’énergie chimique dans les réactifs.
À la cathode, l’oxydation libère les électrons qui alimentent le moteur.

À la cathode, la réduction capte les électrons circulant dans le circuit extérieur. · À l’anode, l’oxydation libère des électrons qui circulent dans le circuit extérieur. · Le déplacement des électrons dans les fils extérieurs peut alimenter un moteur.

Explication

L’oxydation à l’anode libère des électrons, puis la réduction à la cathode les capte. Leur déplacement dans les fils extérieurs peut alimenter un appareil, faire briller une ampoule ou faire tourner un moteur ; les rôles des électrodes ne sont pas inversés, et le courant extérieur n’a pas pour fonction de stocker l’énergie chimique dans les réactifs.

2. Quel rôle joue l’alternateur dans un dispositif où un fluide entraîne une turbine ?

Il dissipe l’énergie mécanique sous forme de chaleur par frottement.
Il convertit l’énergie électrique en énergie mécanique.
Il transforme l’énergie potentielle du fluide en énergie chimique.
Il convertit l’énergie mécanique en énergie électrique.

Il convertit l’énergie mécanique en énergie électrique.

Explication

L’alternateur reçoit l’énergie mécanique transmise par la turbine et la convertit en énergie électrique. La conversion de l’énergie électrique en énergie mécanique correspond plutôt au fonctionnement d’un moteur.

3. Quelle forme d’énergie un accumulateur électrochimique utilise-t-il pour stocker de manière réversible l’énergie électrique ?

Une énergie radiative reçue du Soleil
Une énergie potentielle stockée par pompage de l’eau
Une énergie électrostatique stockée par accumulation d’ions
Une énergie chimique stockée dans ses réactifs

Une énergie chimique stockée dans ses réactifs

Explication

L’accumulateur électrochimique convertit réversiblement l’énergie électrique en énergie chimique et inversement. L’accumulation d’ions sur des électrodes caractérise plutôt le stockage dans un supercondensateur.

4. Quel est le rôle du rendement dans l’évaluation d’une chaîne de conversions et de transport d’énergie ?

Il détermine la tension nécessaire au transport de l’électricité.
Il indique la quantité d’énergie chimique stockée dans le système.
Il caractérise chaque étape et rend compte des pertes d’énergie associées.
Il mesure l’impact environnemental total des équipements utilisés.

Il caractérise chaque étape et rend compte des pertes d’énergie associées.

Explication

Le rendement caractérise chaque étape de conversion et de transport, qui s’accompagne de pertes d’énergie. La tension relève du transport électrique, mais elle ne définit pas la fonction du rendement.

5. Dans quelle séquence la tension est-elle abaissée avant que l’électricité parvienne aux foyers ?

De 63 kV à 225 kV, puis à 400 kV, avant d’être abaissée à 20 kV dans le quartier.
De 225 kV à 20 kV, puis à 63 kV, avant d’être abaissée à 400 V ou 230 V dans le quartier.
De 400 V à 20 kV, puis à 63 kV, avant d’être élevée à 225 kV dans le quartier.
De 225 kV à 63 kV, puis à 20 kV, avant d’être abaissée à 230 V ou 400 V dans le quartier.

De 225 kV à 63 kV, puis à 20 kV, avant d’être abaissée à 230 V ou 400 V dans le quartier.

Explication

Après le transport à très haute tension, des postes abaissent progressivement la tension de 225 kV à 63 kV, puis à 20 kV ; le transformateur de quartier la réduit ensuite à 230 V ou 400 V. L’option qui place 20 kV avant 63 kV inverse l’ordre des étapes intermédiaires.

6. À puissance délivrée constante, comment les pertes par effet Joule évoluent-elles lorsque l’intensité du courant est diminuée, comparativement au cas où l’intensité reste élevée ?

Elles restent identiques, car la puissance transportée ne change pas.
Elles diminuent, car une intensité plus faible réduit la puissance dissipée dans le câble.
Elles augmentent, car une intensité plus faible accroît la résistance du câble.
Elles diminuent parce que la tension devient plus faible à puissance constante.

Elles diminuent, car une intensité plus faible réduit la puissance dissipée dans le câble.

Explication

À puissance constante, diminuer l’intensité implique une tension plus élevée et réduit les pertes, qui dépendent notamment du carré de l’intensité. Les pertes ne restent pas identiques malgré une puissance transportée inchangée, car la relation de Joule dépend aussi de l’intensité du courant.

7. Pourquoi une cellule photovoltaïque peut-elle produire de l’électricité lorsqu’elle reçoit la lumière du Soleil ?

Elle convertit l’énergie chimique de ses réactifs en énergie électrique.
Elle convertit l’énergie radiative reçue en énergie électrique.
Elle convertit l’énergie électrique en énergie chimique stockée dans ses matériaux.
Elle convertit l’énergie mécanique d’une turbine en énergie électrique.

Elle convertit l’énergie radiative reçue en énergie électrique.

Explication

Le rayonnement solaire reçu par une cellule photovoltaïque est converti en énergie électrique. À la différence d’une pile, elle ne tire pas son énergie électrique de réactions chimiques entre des réactifs.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Conversion et transport de l’énergie électrique.

Dans une cellule photovoltaïque, en quelle forme l’énergie radiative solaire est-elle convertie ?

En énergie électrique.

Dans une pile ou un accumulateur électrochimique, de quelle énergie l’énergie électrique est-elle produite ?

De l’énergie chimique stockée dans les réactifs.

Qu’est-ce qui entraîne la turbine d’un barrage hydroélectrique lorsque les vannes s’ouvrent ?

L’eau qui traverse la conduite forcée à grande vitesse.

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