QCM : Signal électrique en régime variable (9 questions)

Question 1

1. Quel type de courant le réseau électrique transporte-t-il ?

Un courant alternatif triangulaire

Un courant périodique en dents de scie

Un courant alternatif sinusoïdal

Un courant continu sinusoïdal

Explication

Le réseau électrique transporte un courant alternatif dont la forme est sinusoïdale. Le courant continu ne change pas de sens, tandis que les formes triangulaire et en dents de scie ne sont pas sinusoïdales.

Answer

Un courant alternatif sinusoïdal

Question 2

2. Un technicien relève la tension efficace du secteur dans un logement européen, puis entre deux entreprises. Quelles valeurs doit-il associer à ces deux situations ?

50 V dans le logement et 400 V entre entreprises

400 V dans le logement et 230 V entre entreprises

230 V dans les deux situations

230 V dans le logement et 400 V entre entreprises

Explication

En Europe, la tension efficace du secteur est de 230 V chez les particuliers et de 400 V entre entreprises. Intervertir ces valeurs inverse les deux contextes, et 50 correspond à la fréquence du réseau exprimée en hertz, pas à une tension.

Answer

230 V dans le logement et 400 V entre entreprises

Question 3

3. Sur un signal périodique, que représente la période $T$ ?

Le nombre de cycles en une seconde, exprimé en hertz

La durée d’un cycle, exprimée en secondes

La valeur maximale atteinte pendant un cycle

La durée de l’observation de plusieurs cycles

Explication

La période est la durée d’un cycle du signal et s’exprime en secondes. Le nombre de cycles par seconde est la fréquence, tandis que la valeur maximale et la durée d’observation sont d’autres grandeurs.

Answer

La durée d’un cycle, exprimée en secondes

Question 4

4. Un signal périodique a une période de $0{,}02\,\text{s}$ . Quelle est sa fréquence ?

20\,\text{Hz}

50\,\text{Hz}

0{,}01\,\text{Hz}

0{,}02\,\text{Hz}

Explication

La fréquence est l’inverse de la période : $f=\frac{1}{T}=\frac{1}{0{,}02\,\text{s}}=50\,\text{Hz}$ . $20\,\text{Hz}$ provient d’une conversion erronée, tandis que $0{,}02$ reprend la période sans l’inverser.

Answer

$$50\,\text{Hz}$$

Question 5

5. Que signifie la valeur efficace d’un signal sinusoïdal ?

La valeur maximale atteinte par le signal au cours d’une période

La valeur continue qui produirait le même échauffement dans une résistance

La moyenne algébrique du signal calculée sur une période complète

La valeur instantanée du signal au moment où il traverse zéro

Explication

La valeur efficace correspond à la valeur continue qui causerait le même échauffement dans une résistance. La valeur maximale décrit l’amplitude du signal, et non son effet thermique équivalent.

Answer

La valeur continue qui produirait le même échauffement dans une résistance

Question 6

6. Quelle relation exprime la puissance moyenne dissipée par effet Joule dans une résistance en fonction de la tension efficace et de la résistance ?

P=\frac{U_{\mathrm{eff}}}{R^2}

P=\frac{R}{U_{\mathrm{eff}}^2}

P=U_{\mathrm{eff}}R

P=\frac{U_{\mathrm{eff}}^2}{R}

Explication

La puissance moyenne de l’effet Joule peut se calculer en divisant le carré de la tension efficace par la résistance. La relation $P=U_{\mathrm{eff}}R$ ne respecte pas cette dépendance et ne donne pas une puissance.

Answer

$$P=\frac{U_{\mathrm{eff}}^2}{R}$$

Question 7

7. Quel est le rôle de la relation $E(\mathrm{W\cdot h})=P(\mathrm{W})\Delta t(\mathrm{h})$ dans le suivi de la consommation électrique ?

Calculer l’énergie consommée à partir de la puissance et de la durée d’utilisation

Évaluer l’échauffement d’une résistance à partir de son intensité

Déterminer la puissance électrique à partir de la tension et de l’intensité

Convertir une énergie exprimée en joules en kilowattheures

Explication

Cette relation permet de calculer l’énergie électrique consommée, en wattheures, en combinant la puissance et la durée d’utilisation. La relation entre tension et intensité sert à déterminer la puissance transportée, et non directement l’énergie consommée.

Answer

Calculer l’énergie consommée à partir de la puissance et de la durée d’utilisation

Question 8

8. En quoi la fréquence du réseau électrique européen diffère-t-elle de la tension efficace du secteur, en ce qui concerne leur valeur et leur unité ?

La fréquence vaut 230 Hz, tandis que la tension efficace vaut 50 V chez les particuliers.

La fréquence vaut 400 Hz, tandis que la tension efficace vaut 50 V chez les particuliers.

La fréquence vaut 50 V, tandis que la tension efficace vaut 230 Hz chez les particuliers.

La fréquence vaut 50 Hz, tandis que la tension efficace vaut 230 V chez les particuliers.

Explication

La fréquence du réseau européen est de 50 Hz, tandis que la tension efficace du secteur chez les particuliers est de 230 V : elles désignent des grandeurs différentes et s’expriment dans des unités distinctes. La valeur de 400 V correspond à la tension efficace entre entreprises, et non à la fréquence.

Answer

La fréquence vaut 50 Hz, tandis que la tension efficace vaut 230 V chez les particuliers.

Question 9

9. Si la période d’un signal périodique augmente, quel effet cela a-t-il sur sa fréquence ?

Sa fréquence augmente, car elle est proportionnelle à la période.

Sa fréquence reste inchangée, car elle ne dépend pas de la période.

Sa fréquence diminue, car elle est inversement proportionnelle à la période.

Sa fréquence devient égale à la période, car leurs valeurs se confondent.

Explication

La fréquence et la période sont liées par $f=\frac{1}{T}$ : lorsque la période augmente, la fréquence diminue. Une fréquence proportionnelle à la période inverserait cette relation.

Answer

Sa fréquence diminue, car elle est inversement proportionnelle à la période.

QCM : Signal électrique en régime variable (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel type de courant le réseau électrique transporte-t-il ?

2. Un technicien relève la tension efficace du secteur dans un logement européen, puis entre deux entreprises. Quelles valeurs doit-il associer à ces deux situations ?

3. Sur un signal périodique, que représente la période $T$ ?

4. Un signal périodique a une période de $0{,}02\,\text{s}$ . Quelle est sa fréquence ?

5. Que signifie la valeur efficace d’un signal sinusoïdal ?

6. Quelle relation exprime la puissance moyenne dissipée par effet Joule dans une résistance en fonction de la tension efficace et de la résistance ?

7. Quel est le rôle de la relation $E(\mathrm{W\cdot h})=P(\mathrm{W})\Delta t(\mathrm{h})$ dans le suivi de la consommation électrique ?

8. En quoi la fréquence du réseau électrique européen diffère-t-elle de la tension efficace du secteur, en ce qui concerne leur valeur et leur unité ?

9. Si la période d’un signal périodique augmente, quel effet cela a-t-il sur sa fréquence ?

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Questions et réponses du QCM

1. Quel type de courant le réseau électrique transporte-t-il ?

2. Un technicien relève la tension efficace du secteur dans un logement européen, puis entre deux entreprises. Quelles valeurs doit-il associer à ces deux situations ?

3. Sur un signal périodique, que représente la période TTT ?

4. Un signal périodique a une période de 0,02 s0{,}02\,\text{s}0,02s. Quelle est sa fréquence ?

5. Que signifie la valeur efficace d’un signal sinusoïdal ?

6. Quelle relation exprime la puissance moyenne dissipée par effet Joule dans une résistance en fonction de la tension efficace et de la résistance ?

7. Quel est le rôle de la relation E(W⋅h)=P(W)Δt(h)E(\mathrm{W\cdot h})=P(\mathrm{W})\Delta t(\mathrm{h})E(W⋅h)=P(W)Δt(h) dans le suivi de la consommation électrique ?

8. En quoi la fréquence du réseau électrique européen diffère-t-elle de la tension efficace du secteur, en ce qui concerne leur valeur et leur unité ?

9. Si la période d’un signal périodique augmente, quel effet cela a-t-il sur sa fréquence ?

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3. Sur un signal périodique, que représente la période $T$ ?

4. Un signal périodique a une période de $0{,}02\,\text{s}$ . Quelle est sa fréquence ?

7. Quel est le rôle de la relation $E(\mathrm{W\cdot h})=P(\mathrm{W})\Delta t(\mathrm{h})$ dans le suivi de la consommation électrique ?