QCM : Induction et alternateurs (11 questions)

Explication

L’induction électromagnétique correspond à l’apparition d’un courant dans un conducteur en mouvement par rapport à un champ magnétique. La conduction suppose un courant circulant dans le matériau, l’attraction magnétique concerne une force, et la polarisation désigne une séparation de charges.

Explication

Le mouvement périodique de la bobine alimentée fait varier le champ magnétique par rapport à la seconde bobine et y induit un courant alternatif, détecté par l’oscillation du galvanomètre. L’explication par contact confond les bobines, celle par la bobine réceptrice inverse leur rôle, et celle par un courant continu méconnaît le caractère alternatif du courant induit.

Explication

Le rotor est la partie mobile, source du champ magnétique, tandis que le stator est la partie immobile, généralement composée d’enroulements de cuivre. Inverser rotor et stator confond leurs rôles, et les autres désignations attribuent à tort la fonction de la pièce fixe ou mobile.

Explication

Le rendement est le rapport de l’énergie électrique produite à l’énergie mécanique reçue : $\eta=\frac{400}{500}=0{,}80$, soit $80\,\%$. Le rapport inversé donne $1{,}25$, la soustraction donne l’énergie dissipée, et cette énergie dissipée n’est pas le rendement.

Explication

La fréquence du courant induit est le produit du nombre d’aimants du rotor par sa vitesse de rotation. Le nombre d’enroulements et leur résistance concernent le stator, mais ne définissent pas cette relation de fréquence.

Explication

Le barrage des Trois-Gorges comprend 34 alternateurs, entraînés par l’eau passant dans les turbines. Le nombre de 24 est un distracteur plausible, mais il ne correspond pas au nombre indiqué pour cet ouvrage.

Explication

La fréquence du courant dépend du produit du nombre d’aimants par la vitesse de rotation du rotor. La puissance hydraulique, elle, dépend notamment de la hauteur de chute et du débit d’eau.

Explication

L’effet photoélectrique a été observé dès 1839. La date de 1831 correspond à la mise en évidence de l’induction électromagnétique par Faraday, et non à cette observation.

Explication

Une cellule à simple jonction comporte deux couches de semi-conducteurs, alors qu’une cellule multijonctions empile plusieurs semi-conducteurs. Cet empilement vise à absorber davantage de longueurs d’onde, et non à remplacer les semi-conducteurs par un autre type de matériau.

Explication

L’abondance du silicium dans la croûte terrestre et son faible coût en font un matériau largement utilisé pour les cellules photovoltaïques. Le germanium absorbe plus efficacement le rayonnement représenté, mais son coût est quatre fois celui du silicium.

Explication

Le déplacement périodique de la bobine alimentée fait varier le champ magnétique au niveau de l’autre bobine et y induit un courant détectable au galvanomètre. Déplacer les deux bobines ensemble ne modifie pas leur position relative et ne reproduit donc pas la manipulation décrite.