QCM : Grandeurs électriques fondamentales (13 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour mesurer la tension aux bornes d’un dipôle alimenté, quel appareil faut-il utiliser et comment le brancher ?

Un voltmètre branché en série avec le dipôle
Un voltmètre branché en parallèle aux bornes du dipôle
Un ampèremètre branché en parallèle aux bornes du dipôle
Un ohmmètre branché en parallèle aux bornes du dipôle

Un voltmètre branché en parallèle aux bornes du dipôle

Explication

La tension se mesure avec un voltmètre branché en parallèle aux bornes du dipôle. L’ampèremètre sert à mesurer l’intensité, le branchement en série ne convient pas ici, et l’ohmmètre mesure la résistance hors tension.

2. Quelle grandeur électrique se note I et s’exprime en ampères ?

La résistance électrique
La puissance électrique
La tension électrique
L’intensité du courant

L’intensité du courant

Explication

L’intensité du courant se note I et se mesure en ampères, avec un ampèremètre ou une pince. La tension se note U, la résistance R et la puissance P.

3. Un technicien relève la puissance d’un appareil et l’énergie qu’il a consommée. Quelles unités peuvent correspondre respectivement à ces deux grandeurs ?

Le volt pour la puissance, et l’ampère pour l’énergie
L’ohm pour la puissance, et le joule pour l’énergie
Le Wh pour la puissance, et le watt pour l’énergie
Le watt pour la puissance, et le joule, le Wh ou le kWh pour l’énergie

Le watt pour la puissance, et le joule, le Wh ou le kWh pour l’énergie

Explication

La puissance s’exprime en watts, tandis que l’énergie peut s’exprimer en joules, wattheures ou kilowattheures. Le Wh et le kWh sont des unités d’énergie, l’ohm mesure une résistance et le volt une tension.

4. Que désigne la résistance électrique d’un conducteur ?

La propriété qui s’oppose au passage du courant
La différence de potentiel entre deux points
La quantité d’énergie fournie pendant le fonctionnement
La quantité de charge qui traverse le conducteur

La propriété qui s’oppose au passage du courant

Explication

La résistance électrique est la propriété d’un conducteur qui s’oppose au passage du courant. L’énergie consommée, la tension et l’intensité désignent des grandeurs distinctes.

5. Dans deux conducteurs comparables, l’un présente une résistance plus élevée que l’autre. Comment le courant circule-t-il dans celui qui a la résistance la plus élevée ?

La tension y devient nécessairement plus élevée
Le courant y circule plus difficilement
La puissance y devient nécessairement plus élevée
Le courant y circule plus facilement

Le courant y circule plus difficilement

Explication

Une résistance élevée rend la circulation du courant plus difficile, alors qu’une résistance faible la facilite. Cette distinction ne signifie pas que la tension ou la puissance augmente nécessairement.

6. Un dipôle est parcouru par un courant de 0,4 A0{,}4\,\text{A} et présente une résistance de 15 Ω15\,\Omega. Quelle tension vérifie la loi d’Ohm à ses bornes ?

6 V6\,\text{V}
15,4 V15{,}4\,\text{V}
37,5 V37{,}5\,\text{V}
0,027 V0{,}027\,\text{V}

$$6\,\text{V}$$

Explication

La loi d’Ohm donne U=R×IU=R\times I, donc 15×0,4=6 V15\times0{,}4=6\,\text{V}. La valeur 37,5 V37{,}5\,\text{V} vient d’une division, tandis que 0,027 V0{,}027\,\text{V} inverse les grandeurs dans le calcul.

7. Dans un circuit, la tension reste constante tandis qu’on remplace une résistance par une résistance plus élevée. Que devient l’intensité du courant ?

Elle devient nulle.
Elle diminue.
Elle augmente.
Elle reste constante.

Elle diminue.

Explication

À tension constante, une résistance plus élevée s’accompagne d’une intensité plus faible. L’augmentation de l’intensité confond résistance et intensité dans le sens de variation, tandis qu’une tension constante n’impose pas une intensité constante.

8. Que caractérise la puissance électrique d’un appareil ?

La quantité totale d’énergie qu’il consomme pendant son fonctionnement.
La quantité de courant électrique qui le traverse par unité de temps.
L’opposition qu’il présente au passage du courant électrique.
La rapidité avec laquelle il utilise ou transforme l’énergie électrique.

La rapidité avec laquelle il utilise ou transforme l’énergie électrique.

Explication

La puissance caractérise la rapidité avec laquelle un appareil utilise ou transforme l’énergie électrique. La quantité totale d’énergie relève de l’énergie consommée, l’opposition au courant correspond à la résistance et le courant traversant l’appareil désigne l’intensité.

9. Un appareil fonctionne sous une tension de 24 V24\,\text{V} et est parcouru par un courant de 0,5 A0{,}5\,\text{A}. Quelle puissance électrique absorbe-t-il ?

6 W6\,\text{W}
48 W48\,\text{W}
23,5 W23{,}5\,\text{W}
12 W12\,\text{W}

$$12\,\text{W}$$

Explication

La puissance électrique se calcule par P=U×IP=U\times I, donc 24×0,5=12 W24\times0{,}5=12\,\text{W}. La division donne une résistance, l’addition ne correspond pas à la formule et le carré de l’intensité s’emploie dans une autre relation pour une résistance.

10. Que désigne l’énergie électrique d’un appareil en fonctionnement ?

La différence de potentiel entre les bornes de l’appareil
La rapidité à laquelle l’appareil transforme l’énergie
L’opposition du conducteur au passage du courant
L’énergie fournie ou consommée par l’appareil

L’énergie fournie ou consommée par l’appareil

Explication

L’énergie électrique désigne l’énergie fournie ou consommée par un appareil pendant son fonctionnement. La puissance décrit la rapidité de transformation, la tension une différence de potentiel et la résistance une opposition au courant.

11. Un appareil de puissance 250 W250\,\text{W} fonctionne pendant 4 h4\,\text{h}. Quelle énergie électrique consomme-t-il ?

3 600 000 Wh3\,600\,000\,\text{Wh}
254 Wh254\,\text{Wh}
62,5 Wh62{,}5\,\text{Wh}
1000 Wh1000\,\text{Wh}

$$1000\,\text{Wh}$$

Explication

Avec E=P×tE=P\times t, on obtient 250×4=1000 Wh250\times4=1000\,\text{Wh}. L’addition donne une opération inadaptée, la division inverse le calcul, et la conversion en secondes ne produit pas des wattheures.

12. Pour évaluer le rendement d’un équipement, quelles grandeurs compare-t-on ?

L’énergie utile obtenue et l’énergie reçue
L’énergie utile obtenue et la puissance reçue
L’énergie reçue et la puissance utile
L’énergie perdue et l’énergie utile

L’énergie utile obtenue et l’énergie reçue

Explication

Le rendement énergétique compare l’énergie utile obtenue à l’énergie reçue. Les propositions fondées sur la puissance mélangent deux grandeurs, tandis que comparer les pertes à l’énergie utile ne définit pas le rendement.

13. Un dispositif reçoit 5 kWh5\,\text{kWh} et fournit 4 kWh4\,\text{kWh} d’énergie utile. Quel est son rendement en pourcentage ?

125 %125\,\%
0,8 %0{,}8\,\%
80 %80\,\%
1 %1\,\%

$$80\,\%$$

Explication

Le rendement vaut EutileErec¸ue×100=45×100=80 %\frac{E_{\text{utile}}}{E_{\text{reçue}}}\times100=\frac{4}{5}\times100=80\,\%. Le rapport inversé donne 125 %, le rapport non converti vaut 0,8 et la différence des énergies vaut 1 kWh, pas le rendement.

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Quelle lettre note la tension électrique ?

U.

En quelle unité s’exprime la tension électrique ?

En volts (V).

Comment branche-t-on un voltmètre pour mesurer la tension d’un dipôle ?

En parallèle aux bornes du dipôle.

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