QCM : Fondamentaux de l’électricité — 49 questions

Explication

Une grandeur physique représente une mesure ou une quantité associée à un symbole et à une unité. Une simple description d’appareil ou de matière ne définit pas une grandeur physique.

Explication

La tension possède le symbole U et se mesure en volt. Les autres associations mélangent les symboles ou les unités de différentes grandeurs physiques.

Explication

Chaque déplacement vers une unité plus grande impose une division par 10. La multiplication par 10 s’applique lors d’un déplacement vers une unité plus petite.

Explication

L’énergie s’exprime en joules dans le système international et le comptage électrique utilise généralement les wattheures. Le watt et l’ohm correspondent respectivement à la puissance et à la résistance, non à ces deux unités d’énergie.

Explication

La relation $E = P \times t$ donne $E = 60 \times 2 = 120\,\mathrm{Wh}$ lorsque la durée est exprimée en heures. La valeur $30\,\mathrm{Wh}$ provient d’une division de la puissance par le temps, ce qui n’est pas la formule de l’énergie.

Explication

Un circuit électrique est un montage destiné à alimenter un ou plusieurs appareils à partir d’une source d’énergie électrique. Les autres propositions décrivent des opérations ou des grandeurs sans rapport avec la fonction d’un circuit.

Explication

Les quatre éléments essentiels sont le générateur, le récepteur, les conducteurs et l’appareillage de commande. Une pile ou une lampe peut jouer un rôle particulier, mais cette liste ne correspond pas à la structure générale attendue.

Explication

Dans un circuit fermé, l’organe de commande établit un trajet continu permettant au courant de circuler, tandis qu’un circuit ouvert interrompt ce trajet. L’ouverture ne crée pas une augmentation de tension et le récepteur ne produit pas nécessairement le courant.

Explication

Un montage en série place les appareils les uns à la suite des autres, alors qu’un montage parallèle forme une ou plusieurs branches. La présence d’un générateur ou le mode de commande ne définit pas cette distinction.

Explication

La tension correspond à une différence de potentiel entre deux points et se mesure en volts, avec le symbole U. La quantité d’électricité circulant par seconde décrit l’intensité, et non la tension.

Explication

Un voltmètre mesure une différence de potentiel entre deux points : il se branche donc en parallèle aux bornes du récepteur. Le branchement en série correspond à la mesure de l’intensité avec un ampèremètre.

Explication

L’intensité indique la quantité d’électricité qui traverse un conducteur pendant une seconde et s’exprime en ampères, avec le symbole I. La différence de potentiel entre deux points correspond à la tension électrique.

Explication

L’intensité traversant le récepteur se mesure avec un appareil branché en série, avant ou après celui-ci. Un branchement en parallèle mesure une tension entre deux points et ne convient pas à cette mesure.

Explication

La mise en place ou le retrait d’un ampèremètre doit se faire hors tension, et l’appareil ne doit pas être branché directement aux bornes d’un générateur. Le branchement aux bornes du générateur présente un risque et ne correspond pas à une mesure correcte de l’intensité.

Explication

La puissance électrique décrit la vitesse de conversion de l’énergie et s’exprime en watts, avec le symbole P. La différence de potentiel appliquée à l’appareil correspond à la tension, exprimée en volts.

Explication

Pour un récepteur résistif en courant continu, on utilise $P = U \times I$, soit $P = 12 \times 2 = 24\ \text{W}$. La division de la tension par l’intensité donnerait une résistance, pas une puissance.

Explication

La résistance électrique caractérise l’opposition d’un matériau au passage du courant et se mesure en ohms. La tension, l’intensité et la puissance décrivent d’autres grandeurs électriques.

Explication

Le cuivre est un conducteur et laisse circuler le courant plus librement qu’un isolant. Le plastique, le bois et le caoutchouc s’opposent davantage à cette circulation.

Explication

La résistance se mesure avec un ohmmètre ou un multimètre en position ohmmètre, branché en dérivation sur un circuit hors tension, avec le cordon rouge dans la borne Ω. Une mesure de résistance ne se réalise pas sur un circuit alimenté.

Explication

La tension se calcule par le produit de la résistance et de l’intensité, soit $U = R \times I$. Les deux autres relations usuelles servent à déterminer la résistance ou l’intensité.

Explication

La loi d’Ohm permet de déterminer une grandeur lorsqu’au moins deux des trois grandeurs, $U$, $R$ et $I$, sont connues. La puissance et l’énergie ne sont pas nécessaires pour cette application.

Explication

Dans une association en parallèle, chaque branche possède la même tension, tandis que dans une association en série, le courant a la même intensité dans les composants. Les sommes concernent respectivement les intensités de branche en parallèle et les tensions en série.

Explication

En série, la résistance équivalente est égale à la somme des résistances du circuit. L’addition des inverses correspond à la relation utilisée pour deux résistances en parallèle.

Explication

Pour deux résistances en parallèle, les inverses des résistances s’additionnent selon $\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}$. La somme directe des résistances caractérise l’association en série, et les deux autres expressions ne donnent pas la relation correcte.

Explication

Un nœud est un point où deux conducteurs ou davantage sont reliés dans le circuit. Un élément transformateur, une portion conductrice ou un appareil de mesure ne désigne pas nécessairement un nœud.

Explication

La loi des nœuds impose l’égalité entre la somme des courants qui arrivent et celle des courants qui repartent. Elle ne relie pas directement la tension ou la résistance au nombre de conducteurs.

Explication

Un générateur convertit une autre source d’énergie en énergie électrique et la fournit au circuit. La consommation et la transformation de l’énergie électrique caractérisent plutôt un récepteur.

Explication

Un générateur tournant produit de l’électricité grâce au mouvement d’une partie mobile et à une énergie mécanique. Le générateur non tournant transforme une autre énergie sans mouvement mécanique.

Explication

Un récepteur consomme l’énergie électrique et la convertit en une autre forme, comme la lumière, la chaleur ou le mouvement. La production d’électricité relève du générateur, tandis que la répartition des courants relève de la structure du circuit.

Explication

Dans cette classification, A désigne l’appareil le plus économe et G celui qui consomme le plus d’énergie. La classe énergétique n’indique directement ni la puissance nominale ni la tension de fonctionnement.

Explication

La relation $E = P \times t$ donne ici $E = 60 \times 3 = 180\ \mathrm{Wh}$, car la durée est exprimée en heures. L’unité joule s’emploierait avec une durée exprimée en secondes.

Explication

Le réseau commence par produire l’électricité, puis la transporte sur de longues distances avant de la distribuer aux consommateurs. L’ordre plaçant la distribution avant le transport inverse les deux dernières étapes du réseau.

Explication

L’énergie hydraulique utilise l’eau, l’énergie solaire exploite le rayonnement du soleil et l’énergie éolienne utilise le vent pour produire de l’électricité. Les autres associations attribuent chaque source naturelle à une conversion différente de celle indiquée.

Explication

Un courant continu possède une intensité constante et ne varie pas avec le temps. Les autres descriptions correspondent à des comportements variables associés au courant alternatif.

Explication

Une source continue est un dipôle polarisé, avec une borne positive et une borne négative. L’inversion périodique des bornes et l’oscillation sinusoïdale décrivent plutôt une source alternative.

Explication

Un courant alternatif sinusoïdal varie périodiquement et prend successivement des valeurs positives et négatives, ce qui traduit des changements réguliers de sens. Une intensité constante ou une polarité fixe caractérise plutôt un courant continu.

Explication

La fréquence du réseau électrique est de 50 Hz en Europe, comme en Asie et en Afrique. La valeur de 60 Hz est celle indiquée pour l’Amérique du Nord.

Explication

La fréquence indique combien de fois le signal change de sens en une seconde et se mesure en hertz, avec la notation $f$. La durée d’un cycle correspond à la période, et non à la fréquence.

Explication

La relation $f = \frac{1}{T}$ donne ici $f = \frac{1}{0{,}02} = 50\ \text{Hz}$. La valeur $0{,}02\ \text{Hz}$ correspond à la période exprimée en secondes, et non à sa fréquence.

Explication

La tension efficace se calcule avec $U_{eff}=\frac{\hat{U}}{\sqrt{2}}$, soit environ $\frac{311}{\sqrt{2}}\approx220\ \text{V}$. La valeur de $311\ \text{V}$ est la tension maximale, pas la valeur efficace.

Explication

L’organisation comprend le grand transport et l’interconnexion, les réseaux régionaux de répartition, puis les réseaux de distribution à 20 kV et 400 V. La distribution domestique à 230 V ne constitue pas le troisième niveau décrit ici.

Explication

La basse tension couvre les tensions supérieures à 50 V et inférieures ou égales à 1000 V, donc 800 V en fait partie. La haute tension A commence au-dessus de 1000 V, et non au-dessus de 500 V.

Explication

Un régime de neutre décrit les raccordements du neutre du réseau et des masses à la terre dans le but de protéger contre les contacts indirects. Il ne définit ni la tension nominale, ni le repérage des couleurs, ni la puissance disponible.

Explication

La première lettre renseigne sur la situation du neutre par rapport à la terre, tandis que la deuxième concerne les masses de l’installation. La deuxième proposition inverse précisément ces deux rôles.

Explication

En régime TT, le neutre du transformateur et les carcasses métalliques sont chacun reliés directement à la terre. Le raccordement des masses au neutre correspond plutôt au régime TN.

Explication

Le régime TT impose la mise à la terre des masses et l’emploi de dispositifs différentiels de 30 mA en tête de l’installation. La surveillance sans déclenchement au premier défaut caractérise le régime IT, pas le régime TT.

Explication

Un conducteur isolé comprend une âme conductrice en cuivre ou en aluminium et une gaine isolante, par exemple en PVC, en polyéthylène réticulé ou en caoutchouc. La gaine assure l’isolation et ne constitue pas la partie qui transporte le courant.

Explication

La différence porte sur la structure de l’âme : elle est massive dans le conducteur rigide et composée de plusieurs brins dans le conducteur souple. Les matériaux de gaine et le type de courant ne définissent pas cette distinction.

Explication

Le bleu clair est réservé au neutre, le vert-jaune au conducteur de protection, et le rouge, le marron ou le noir désignent généralement la phase. Les autres associations attribuent ces couleurs à des fonctions différentes.