QCM : Régime alternatif et triphasé (11 questions)

Question 1

1. Comment définit-on le déphasage entre deux grandeurs sinusoïdales $u$ et $v$ à partir de leurs phases initiales ?

Comme le rapport

\varphi_u/\varphi_v

de leurs phases initiales

Comme la différence entre leurs amplitudes maximales

Comme la somme

\varphi_u+\varphi_v

de leurs phases initiales

Comme la différence

\varphi_u-\varphi_v

entre leurs phases initiales

Explication

Le déphasage est défini par la différence entre les phases initiales de $u$ et de $v$ , dans cet ordre. La somme des phases ne représente pas la définition du déphasage.

Answer

Comme la différence $$\varphi_u-\varphi_v$$ entre leurs phases initiales

Question 2

2. Deux grandeurs sinusoïdales de période $T$ sont décalées dans le temps de $\tau$ ; quelle expression donne leur déphasage en radians ?

\varphi=\frac{2\pi\tau}{T}

\varphi=\frac{\tau}{2\pi T}

\varphi=\frac{T}{2\pi\tau}

\varphi=\frac{2\pi T}{\tau}

Explication

Le déphasage en radians est proportionnel au décalage temporel et vaut $\frac{2\pi\tau}{T}$ . L’expression $\frac{2\pi T}{\tau}$ inverse le rapport entre la période et le décalage.

Answer

$$\varphi=\frac{2\pi\tau}{T}$$

Question 3

3. Quelle caractéristique décrit la tension alternative du réseau électrique ?

Elle oscille autour d’une valeur moyenne positive et sa forme d’onde est sinusoïdale.

Elle oscille autour d’une valeur moyenne nulle et sa forme d’onde est triangulaire.

Elle oscille autour d’une valeur moyenne nulle et sa forme d’onde est sinusoïdale.

Elle reste constante autour d’une valeur moyenne nulle et sa forme d’onde est sinusoïdale.

Explication

La tension alternative du réseau a une forme sinusoïdale et oscille autour d’une valeur moyenne nulle. Une tension sinusoïdale décalée autour d’une moyenne positive ne correspond pas à cette caractéristique.

Answer

Elle oscille autour d’une valeur moyenne nulle et sa forme d’onde est sinusoïdale.

Question 4

4. Un appareil est conçu pour le réseau électrique français nominal ; quelle fréquence et quelle période doit-il prendre en compte ?

Une fréquence de 50 Hz et une période de 16,7 ms

Une fréquence de 50 Hz et une période de 20 ms

Une fréquence de 20 Hz et une période de 50 ms

Une fréquence de 60 Hz et une période de 20 ms

Explication

La fréquence nominale du réseau français est de 50 Hz, ce qui correspond à une période de 20 ms. Une période de 16,7 ms correspondrait plutôt à une fréquence de 60 Hz.

Answer

Une fréquence de 50 Hz et une période de 20 ms

Question 5

5. Qu’est-ce qu’une charge linéaire du point de vue de la forme du courant ?

Une charge qui transforme le courant sinusoïdal en signal triangulaire

Une charge qui rend le courant constant malgré une tension sinusoïdale

Une charge qui impose au courant une fréquence différente de celle de la tension

Une charge qui ne déforme pas le courant, lequel reste sinusoïdal

Explication

Une charge linéaire ne déforme pas le courant, qui conserve une forme sinusoïdale. Une charge peut déphaser le courant par rapport à la tension sans pour autant déformer sa forme d’onde.

Answer

Une charge qui ne déforme pas le courant, lequel reste sinusoïdal

Question 6

6. Pour un courant sinusoïdal en régime monophasé, quelle formule donne la puissance active à partir des valeurs efficaces de la tension et du courant ainsi que de leur déphasage ?

P=\frac{V}{I}\cos(\varphi)

P=VI\sin(\varphi)

P=VI

P=VI\cos(\varphi)

Explication

La puissance active est le produit des valeurs efficaces de la tension et du courant, multiplié par le cosinus de leur déphasage. La formule avec le sinus correspond à la puissance réactive, et non à la puissance active.

Answer

$$P=VI\cos(\varphi)$$

Question 7

7. Quel est le rôle du couplage étoile dans le branchement des récepteurs d’un réseau triphasé ?

Fournir à chaque récepteur la tension composée

Créer un déphasage de 120° entre les bornes du récepteur

Relier chaque récepteur entre une phase et le neutre

Relier chaque récepteur entre deux phases du réseau

Explication

Le couplage étoile sert à brancher chaque récepteur entre une phase et le neutre, ce qui lui applique la tension simple. En couplage triangle, les récepteurs sont branchés entre deux phases.

Answer

Relier chaque récepteur entre une phase et le neutre

Question 8

8. En quoi la puissance apparente et la puissance active d’un réseau triphasé équilibré se distinguent-elles ?

La puissance active mesure les échanges réactifs, tandis que la puissance apparente correspond aux pertes thermiques du réseau.

La puissance active représente l’énergie effectivement transférée, tandis que la puissance apparente caractérise la capacité de transport électrique.

La puissance active caractérise la capacité de transport électrique, tandis que la puissance apparente représente l’énergie effectivement transférée.

La puissance active dépend du courant de neutre, tandis que la puissance apparente dépend du déphasage entre les phases.

Explication

La puissance active correspond à l’énergie effectivement transférée ou convertie, alors que la puissance apparente caractérise la capacité de transport électrique. Les échanges réactifs ne définissent pas la puissance apparente, qui est liée aux puissances active et réactive par la relation donnée pour les charges linéaires.

Answer

La puissance active représente l’énergie effectivement transférée, tandis que la puissance apparente caractérise la capacité de transport électrique.

Question 9

9. Quelle conséquence énergétique entraîne un faible rendement pour un moteur électrique ?

Une part importante de l’énergie absorbée est perdue, notamment sous forme de chaleur.

La puissance absorbée diminue tandis que la puissance utile reste inchangée.

Une puissance utile supérieure à la puissance absorbée est fournie au moteur.

Le courant de ligne devient inférieur au courant de phase en couplage étoile.

Explication

Un faible rendement signifie que la puissance utile représente une faible part de la puissance absorbée, et qu’une part importante de l’énergie est dissipée, notamment sous forme de chaleur. Une puissance utile supérieure à la puissance absorbée correspondrait à un rendement supérieur à 100 %, et non à un faible rendement.

Answer

Une part importante de l’énergie absorbée est perdue, notamment sous forme de chaleur.

Question 10

10. Pour réduire les pertes par effet Joule dues au courant réactif d’une installation, quelle action peut-on mettre en œuvre pour relever son facteur de puissance ?

Augmenter le courant réactif fourni par le réseau

Remplacer les transformateurs par des générateurs de plus forte puissance

Raccorder trois condensateurs en triangle à l’installation

Ajouter trois résistances en étoile aux récepteurs

Explication

Le raccordement de trois condensateurs en triangle permet de relever le facteur de puissance de l’installation. Ajouter des résistances en étoile ne correspond pas à la méthode de compensation indiquée.

Answer

Raccorder trois condensateurs en triangle à l’installation

Question 11

11. Quelle relation caractérise la fréquence et la période d’une grandeur sinusoïdale ?

La fréquence est l’inverse de la période, soit

f=\frac{1}{T}

.

La fréquence est égale à la moitié de la période, soit

f=\frac{T}{2}

.

La fréquence est l’inverse du carré de la période, soit

f=\frac{1}{T^2}

.

La fréquence est égale à la période multipliée par deux, soit

f=2T

.

Explication

La fréquence indique le nombre de périodes par seconde et s’obtient donc par l’inverse de la période. La relation $f=\frac{1}{T^2}$ , bien qu’elle utilise aussi la période, ne décrit pas la fréquence.

Answer

La fréquence est l’inverse de la période, soit $$f=\frac{1}{T}$$.

QCM : Régime alternatif et triphasé (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Comment définit-on le déphasage entre deux grandeurs sinusoïdales $u$ et $v$ à partir de leurs phases initiales ?

2. Deux grandeurs sinusoïdales de période $T$ sont décalées dans le temps de $\tau$ ; quelle expression donne leur déphasage en radians ?

3. Quelle caractéristique décrit la tension alternative du réseau électrique ?

4. Un appareil est conçu pour le réseau électrique français nominal ; quelle fréquence et quelle période doit-il prendre en compte ?

5. Qu’est-ce qu’une charge linéaire du point de vue de la forme du courant ?

6. Pour un courant sinusoïdal en régime monophasé, quelle formule donne la puissance active à partir des valeurs efficaces de la tension et du courant ainsi que de leur déphasage ?

7. Quel est le rôle du couplage étoile dans le branchement des récepteurs d’un réseau triphasé ?

8. En quoi la puissance apparente et la puissance active d’un réseau triphasé équilibré se distinguent-elles ?

9. Quelle conséquence énergétique entraîne un faible rendement pour un moteur électrique ?

10. Pour réduire les pertes par effet Joule dues au courant réactif d’une installation, quelle action peut-on mettre en œuvre pour relever son facteur de puissance ?

11. Quelle relation caractérise la fréquence et la période d’une grandeur sinusoïdale ?

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QCM : Régime alternatif et triphasé (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Comment définit-on le déphasage entre deux grandeurs sinusoïdales uuu et vvv à partir de leurs phases initiales ?

2. Deux grandeurs sinusoïdales de période TTT sont décalées dans le temps de τ\tauτ ; quelle expression donne leur déphasage en radians ?

3. Quelle caractéristique décrit la tension alternative du réseau électrique ?

4. Un appareil est conçu pour le réseau électrique français nominal ; quelle fréquence et quelle période doit-il prendre en compte ?

5. Qu’est-ce qu’une charge linéaire du point de vue de la forme du courant ?

6. Pour un courant sinusoïdal en régime monophasé, quelle formule donne la puissance active à partir des valeurs efficaces de la tension et du courant ainsi que de leur déphasage ?

7. Quel est le rôle du couplage étoile dans le branchement des récepteurs d’un réseau triphasé ?

8. En quoi la puissance apparente et la puissance active d’un réseau triphasé équilibré se distinguent-elles ?

9. Quelle conséquence énergétique entraîne un faible rendement pour un moteur électrique ?

10. Pour réduire les pertes par effet Joule dues au courant réactif d’une installation, quelle action peut-on mettre en œuvre pour relever son facteur de puissance ?

11. Quelle relation caractérise la fréquence et la période d’une grandeur sinusoïdale ?

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1. Comment définit-on le déphasage entre deux grandeurs sinusoïdales $u$ et $v$ à partir de leurs phases initiales ?

2. Deux grandeurs sinusoïdales de période $T$ sont décalées dans le temps de $\tau$ ; quelle expression donne leur déphasage en radians ?