QCM : Induction et alternateurs (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel scientifique met en évidence l’induction électromagnétique en 1831 ?

André-Marie Ampère
Zénobe Gramme
Antoine-Hippolyte Pixii
Michael Faraday

Michael Faraday

Explication

Michael Faraday met en évidence l’induction électromagnétique en 1831. Pixii est associé à la réalisation d’une machine en 1832, tandis que Gramme met au point une génératrice en 1871.

2. Quelle caractéristique décrit la machine magnéto-électrique réalisée par Antoine-Hippolyte Pixii en 1832 ?

Un commutateur produit le courant induit sans mouvement d’aimant devant les bobines
Un aimant tourne devant des bobines et produit un courant induit qui change périodiquement de sens
Des bobines tournent devant un aimant fixe et produisent un courant de sens constant
Une génératrice à courant continu performante est mise au point pour des usages industriels

Un aimant tourne devant des bobines et produit un courant induit qui change périodiquement de sens

Explication

Chez Pixii, la rotation de l’aimant devant les bobines produit un courant induit qui change périodiquement de sens. La génératrice industrielle renvoie à Gramme, les bobines tournantes inversent le dispositif décrit, et le commutateur redresse le courant plutôt qu’il ne le produit.

3. Une machine délivre au circuit extérieur une tension qui change périodiquement de signe. De quel type de générateur s’agit-il ?

D’une génératrice à collecteur délivrant une polarité constante
D’une source délivrant une tension continue
D’une dynamo historique
D’un alternateur

D’un alternateur

Explication

Un alternateur délivre une tension alternative, dont le signe change périodiquement. Une dynamo historique utilise un collecteur ou un commutateur pour fournir une tension de polarité constante; la réponse fondée sur le sens du courant ne décrit pas la nature de la tension.

4. Une dynamo historique est reliée à un circuit extérieur fermé et délivre une tension de polarité constante. Quel courant peut alors circuler ?

Un courant alternatif
Un courant continu
Aucun courant, même si le circuit est fermé
Un courant dont le sens change périodiquement

Un courant continu

Explication

Dans un circuit fermé, la tension de polarité constante délivrée par une dynamo historique peut faire circuler un courant continu. Le courant alternatif correspond à une tension alternative, tandis qu’un circuit ouvert empêcherait le courant de circuler.

5. Qu’est-ce que le rotor d’un alternateur ?

Le dispositif de commutation qui redresse le courant périodique
Le circuit extérieur qui reçoit la tension produite par l’alternateur
La partie fixe composée de bobines où la tension est induite
La partie tournante qui constitue l’inducteur, sous forme d’aimant ou d’électroaimant

La partie tournante qui constitue l’inducteur, sous forme d’aimant ou d’électroaimant

Explication

Le rotor est la partie mobile de l’alternateur et joue le rôle d’inducteur ; il peut être un aimant ou un électroaimant. Le stator, contrairement à lui, est fixe et constitué de bobines.

6. Dans un alternateur, quelle partie fixe est constituée de bobines ?

Le collecteur, qui porte les bobines fixes
Le rotor, qui porte les bobines fixes
Le stator, qui porte les bobines fixes
L’inducteur, qui porte les bobines fixes

Le stator, qui porte les bobines fixes

Explication

Le stator est la partie immobile de l’alternateur et il est constitué de bobines. Le rotor est la partie tournante et joue le rôle d’inducteur, plutôt que de porter les bobines fixes.

7. Quel est le rôle du nombre de paires de pôles dans la fréquence produite par un rotor tournant à vitesse donnée ?

Il détermine si le rotor fonctionne comme aimant ou électroaimant.
Il fixe la polarité de la tension aux bornes des bobines.
Il détermine le nombre de périodes produites par tour du rotor.
Il règle la durée d’une période sans changer leur nombre.

Il détermine le nombre de périodes produites par tour du rotor.

Explication

Chaque paire de pôles qui passe devant une bobine produit une période, de sorte que le nombre de paires de pôles fixe le nombre de périodes par tour. La durée d’une période dépend également de la vitesse de rotation, et non du seul nombre de paires de pôles.

8. Un rotor doté de 2 paires de pôles tourne à 10 tours par seconde. Quelle fréquence le signal produit-il ?

20 Hz
60 Hz
5 Hz
12 Hz

20 Hz

Explication

Chaque paire de pôles produit une période par tour, donc 2 paires à 10 tours par seconde donnent 20 périodes par seconde. La réponse de 5 Hz résulterait d’une division par le nombre de paires de pôles, alors que la fréquence se calcule en multipliant ces valeurs.

9. Quelle comparaison distingue correctement la machine réalisée par Pixii de la génératrice mise au point par Gramme ?

Pixii redresse le courant périodique à l’aide d’un collecteur, tandis que Gramme produit une tension alternative sans commutation.
Pixii produit un courant induit périodique avec un aimant tournant, tandis que Gramme développe une génératrice performante à courant continu.
Pixii met en évidence l’induction électromagnétique, tandis que Gramme réalise la première machine magnéto-électrique à bobines.
Pixii développe une génératrice industrielle à courant continu, tandis que Gramme construit une machine à aimant tournant produisant un courant périodique.

Pixii produit un courant induit périodique avec un aimant tournant, tandis que Gramme développe une génératrice performante à courant continu.

Explication

La machine de Pixii utilise un aimant tournant devant des bobines et produit un courant induit qui change périodiquement de sens, alors que Gramme met au point une génératrice à courant continu particulièrement performante. La mise en évidence de l’induction est associée à Faraday, et non à Pixii.

10. Pourquoi une dynamo historique peut-elle délivrer au circuit extérieur une tension de polarité constante malgré une tension produite qui varie périodiquement ?

Ses bobines fixes empêchent la tension de changer de signe.
Son rotor transforme l’induction en tension de fréquence constante.
Ses pôles magnétiques maintiennent la tension à valeur constante.
Son collecteur ou commutateur redresse la tension périodique.

Son collecteur ou commutateur redresse la tension périodique.

Explication

Le collecteur ou commutateur modifie la connexion de la machine afin que la polarité au circuit extérieur reste constante. Les bobines fixes, en revanche, ne redressent pas la tension périodique.

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Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Induction et alternateurs.

En quelle année Michael Faraday met-il en évidence l’induction électromagnétique ?

En 1831.

En quelle année Antoine-Hippolyte Pixii réalise-t-il une machine magnéto-électrique ?

En 1832.

Quelle tension un alternateur délivre-t-il ?

Une tension alternative qui change périodiquement de signe.

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