QCM : Production et rendement des alternateurs (8 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle transformation d’énergie et quel effet électrique caractérisent le fonctionnement d’un alternateur ?

La rotation de la bobine convertit l’énergie électrique en énergie mécanique et produit une tension constante
La rotation de l’aimant convertit l’énergie mécanique en énergie électrique et produit une tension périodique alternative
Le déplacement du stator convertit l’énergie thermique en énergie électrique et produit une tension périodique
L’aimant immobile convertit l’énergie mécanique en énergie électrique et produit une tension constante

La rotation de l’aimant convertit l’énergie mécanique en énergie électrique et produit une tension périodique alternative

Explication

La rotation périodique de l’aimant par rapport à la bobine produit par induction une tension périodique et alternative, en convertissant l’énergie mécanique en énergie électrique. Une tension constante ne décrit pas le résultat indiqué pour l’alternateur.

2. Dans un alternateur, quel effet produit la rotation de l’aimant près de la bobine ?

Ses pôles s’approchent puis s’éloignent périodiquement de la bobine, ce qui permet d’obtenir un courant alternatif
La bobine tourne autour d’un aimant immobile, ce qui permet d’obtenir un courant continu
Ses pôles s’approchent de la bobine sans s’en éloigner, ce qui permet d’obtenir un courant alternatif
Ses pôles restent à distance constante de la bobine, ce qui permet d’obtenir un courant continu

Ses pôles s’approchent puis s’éloignent périodiquement de la bobine, ce qui permet d’obtenir un courant alternatif

Explication

La rotation fait périodiquement approcher puis éloigner les pôles de l’aimant de la bobine, permettant d’obtenir un courant alternatif. Un courant continu ne correspond pas à l’alternance produite par ce mouvement périodique.

3. Dans quelles conditions l’induction électromagnétique apparaît-elle ?

Lorsqu’un conducteur immobile est soumis à un champ magnétique constant sans courant
Lorsqu’un courant constant circule dans un conducteur placé dans un champ magnétique constant
Lorsqu’un courant variable circule dans un conducteur placé dans un champ magnétique variable
Lorsqu’un courant variable circule dans un conducteur placé hors de tout champ magnétique

Lorsqu’un courant variable circule dans un conducteur placé dans un champ magnétique variable

Explication

L’induction électromagnétique apparaît quand un courant variable circule dans un conducteur soumis à un champ magnétique variable. Un courant constant dans un champ constant ne satisfait pas ces conditions.

4. De quoi est constitué un électroaimant ?

D’un aimant permanent entouré d’une bobine sans courant
D’une bobine placée entre deux pôles sans alimentation électrique
D’un conducteur rectiligne traversé par un courant électrique
D’une bobine parcourue par un courant électrique

D’une bobine parcourue par un courant électrique

Explication

Un électroaimant est formé d’une bobine dans laquelle circule un courant électrique. Un aimant permanent entouré d’une bobine ne correspond pas à cette définition.

5. Comment définit-on la fréquence d’un signal périodique en fonction de sa période ?

Comme le rapport de la tension maximale à la période
Comme l’inverse de la période, exprimée en secondes
Comme la durée d’un cycle, exprimée en hertz
Comme le produit de la période par la tension maximale

Comme l’inverse de la période, exprimée en secondes

Explication

La fréquence correspond à l’inverse de la période, selon la relation f=1Tf = \frac{1}{T}. La durée d’un cycle désigne la période elle-même, et non la fréquence.

6. Quel rendement est indiqué pour l’alternateur d’une centrale nucléaire ?

95 %
88 %
99 %
90 %

99 %

Explication

Le rendement indiqué pour cet alternateur est de 99 %, ce qui en fait un convertisseur très efficace. Le taux de 88 % correspond au groupe électrogène mentionné dans un autre exemple.

7. Quel rôle joue la variation du champ magnétique dans l’induction électromagnétique ?

Elle maintient un courant électrique constant dans un conducteur.
Elle fait apparaître un courant électrique variable dans un conducteur.
Elle transforme directement un courant en champ magnétique fixe.
Elle empêche le déplacement des charges dans un conducteur.

Elle fait apparaître un courant électrique variable dans un conducteur.

Explication

La variation du champ magnétique induit un courant variable dans le conducteur qui s’y trouve. Un courant constant ne décrit pas l’effet associé à cette variation.

8. Au cours d’un tour de l’aimant dans un alternateur, comment ses pôles se déplacent-ils par rapport à la bobine pour produire un courant alternatif ?

Ils s’approchent puis s’éloignent périodiquement de la bobine.
Ils restent à distance constante de la bobine pendant la rotation.
Ils se rapprochent de la bobine sans ensuite s’en éloigner.
Ils s’éloignent de la bobine sans ensuite s’en rapprocher.

Ils s’approchent puis s’éloignent périodiquement de la bobine.

Explication

La rotation fait périodiquement approcher puis éloigner les pôles nord et sud de la bobine, ce qui permet d’obtenir un courant alternatif. Un déplacement à distance constante ne décrit pas cette variation périodique.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 8 flashcards sur Production et rendement des alternateurs.

De quoi est constitué un électroaimant ?

D’une bobine parcourue par un courant électrique.

Quand apparaît l’induction électromagnétique dans un conducteur ?

Lorsqu’un courant électrique variable circule dans un conducteur placé dans un champ magnétique variable.

Que produit la rotation de l’aimant par rapport à la bobine dans un alternateur ?

Une tension périodique et alternative par induction électromagnétique.

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