QCM : Deux siècles d’énergie électrique (8 questions)

Question 1

1. Quelle condition est nécessaire à l’apparition d’un courant par induction électromagnétique ?

Un échauffement du conducteur par une source extérieure

Un mouvement relatif entre le conducteur et le champ magnétique

La présence d’un champ magnétique autour d’un conducteur immobile

Une augmentation de la résistance électrique du conducteur

Explication

L’induction électromagnétique apparaît lorsqu’un conducteur et un champ magnétique sont en mouvement l’un par rapport à l’autre. La simple présence d’un champ magnétique autour d’un conducteur immobile ne suffit pas à provoquer ce phénomène.

Answer

Un mouvement relatif entre le conducteur et le champ magnétique

Question 2

2. Dans un alternateur, quelle transformation d’énergie résulte de l’induction électromagnétique ?

Une énergie chimique est transformée en énergie lumineuse

Une énergie mécanique est transformée en énergie électrique

Une énergie lumineuse est transformée en énergie thermique

Une énergie électrique est transformée en énergie mécanique

Explication

L’induction électromagnétique permet de convertir l’énergie mécanique fournie par le mouvement en énergie électrique. La transformation inverse correspond plutôt au fonctionnement d’un moteur électrique.

Answer

Une énergie mécanique est transformée en énergie électrique

Question 3

3. Quelle association décrit correctement le stator et le rotor d’un alternateur ?

Le stator est fixe avec des bobines de cuivre, tandis que le rotor est mobile avec des aimants

Le stator et le rotor sont fixes, mais leurs bobines produisent une tension alternative

Le stator est fixe avec des aimants, tandis que le rotor est mobile avec des bobines de cuivre

Le stator est mobile avec des aimants, tandis que le rotor est fixe avec des bobines de cuivre

Explication

Le stator est la partie fixe qui contient les bobines conductrices en cuivre, alors que le rotor est la partie mobile composée d’aimants. Inverser ces rôles conduit à une description incorrecte de la structure étudiée.

Answer

Le stator est fixe avec des bobines de cuivre, tandis que le rotor est mobile avec des aimants

Question 4

4. Un alternateur reçoit une puissance mécanique fournie de $P_f = 500\,\text{W}$ et délivre une puissance électrique utile de $P_u = 400\,\text{W}$ ; quel est son rendement ?

r = 1{,}25

, soit 125 %

r = 100

, soit 10000 %

r = 0{,}80

, soit 80 %

r = 0{,}20

, soit 20 %

Explication

Le rendement se calcule avec $r = \frac{P_u}{P_f}$ , donc $r = \frac{400}{500} = 0{,}80$ , soit 80 %. La valeur supérieure à 1 ne correspond pas à ce rapport et ne traduit pas le rendement de cet alternateur.

Answer

$$r = 0{,}80$$, soit 80 %

Question 5

5. Quelle propriété caractérise un semi-conducteur ?

Il conduit le courant avec la même facilité quelle que soit l’excitation reçue

Il produit directement une lumière visible lorsqu’il est traversé par un courant

Il peut conduire le courant sous l’effet d’une excitation extérieure suffisante

Il reste isolant lorsque l’excitation extérieure augmente fortement

Explication

Un semi-conducteur est un matériau dont la conductivité peut augmenter sous l’effet d’une excitation extérieure suffisamment importante. Il ne se comporte donc pas comme un isolant permanent, mais il n’est pas non plus conducteur dans toutes les conditions.

Answer

Il peut conduire le courant sous l’effet d’une excitation extérieure suffisante

Question 6

6. Que se produit-il lors de l’effet photoélectrique ?

Une élévation de température transforme directement les électrons en photons

Une réaction chimique stocke la lumière sous forme d’énergie dans une batterie

Un champ magnétique en mouvement relatif crée un courant dans un conducteur

Un rayonnement suffisamment énergétique met en mouvement des électrons à la surface d’un matériau

Explication

L’effet photoélectrique correspond à l’interaction entre un rayonnement électromagnétique suffisamment énergétique et la matière, qui met alors en mouvement des électrons. Le mouvement relatif avec un champ magnétique relève de l’induction électromagnétique, et non de l’effet photoélectrique.

Answer

Un rayonnement suffisamment énergétique met en mouvement des électrons à la surface d’un matériau

Question 7

7. Quelle est la fonction d’un capteur photovoltaïque ?

Convertir une énergie thermique en énergie mécanique grâce à un fluide

Convertir une énergie radiative lumineuse en énergie électrique grâce à de nombreuses cellules

Convertir une énergie électrique en énergie lumineuse grâce à une bobine

Convertir une énergie mécanique en énergie électrique grâce à un rotor aimanté

Explication

Un capteur photovoltaïque rassemble de nombreuses cellules photovoltaïques qui convertissent l’énergie radiative de la lumière en énergie électrique. Un rotor aimanté associé à des bobines caractérise plutôt un alternateur.

Answer

Convertir une énergie radiative lumineuse en énergie électrique grâce à de nombreuses cellules

Question 8

8. Quelle caractéristique correspond à la plupart des capteurs photovoltaïques ?

Ils utilisent principalement du fer et présentent un rendement d’environ 40 à 50 %

Ils utilisent principalement du cuivre et présentent un rendement d’environ 70 à 80 %

Ils utilisent principalement du silicium et présentent un rendement d’environ 20 à 25 %

Ils utilisent principalement du verre et présentent un rendement d’environ 2 à 5 %

Explication

La plupart des capteurs photovoltaïques sont fabriqués à base de silicium et leur rendement se situe approximativement entre 20 et 25 %. Les autres associations de matériau et de rendement ne correspondent pas à la caractéristique donnée.

Answer

Ils utilisent principalement du silicium et présentent un rendement d’environ 20 à 25 %

QCM : Deux siècles d’énergie électrique (8 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle condition est nécessaire à l’apparition d’un courant par induction électromagnétique ?

2. Dans un alternateur, quelle transformation d’énergie résulte de l’induction électromagnétique ?

3. Quelle association décrit correctement le stator et le rotor d’un alternateur ?

4. Un alternateur reçoit une puissance mécanique fournie de $P_f = 500\,\text{W}$ et délivre une puissance électrique utile de $P_u = 400\,\text{W}$ ; quel est son rendement ?

5. Quelle propriété caractérise un semi-conducteur ?

6. Que se produit-il lors de l’effet photoélectrique ?

7. Quelle est la fonction d’un capteur photovoltaïque ?

8. Quelle caractéristique correspond à la plupart des capteurs photovoltaïques ?

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1. Quelle condition est nécessaire à l’apparition d’un courant par induction électromagnétique ?

2. Dans un alternateur, quelle transformation d’énergie résulte de l’induction électromagnétique ?

3. Quelle association décrit correctement le stator et le rotor d’un alternateur ?

4. Un alternateur reçoit une puissance mécanique fournie de Pf=500 WP_f = 500\,\text{W}Pf​=500W et délivre une puissance électrique utile de Pu=400 WP_u = 400\,\text{W}Pu​=400W ; quel est son rendement ?

5. Quelle propriété caractérise un semi-conducteur ?

6. Que se produit-il lors de l’effet photoélectrique ?

7. Quelle est la fonction d’un capteur photovoltaïque ?

8. Quelle caractéristique correspond à la plupart des capteurs photovoltaïques ?

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