QCM : Transformateurs et machines électriques (11 questions)

Explication

Un circuit magnétique canalise le flux dans le volume où se referment les lignes de force, souvent constitué d’un matériau ferromagnétique. Un conducteur peut être le siège d’une tension induite, mais cette fonction ne définit pas le circuit magnétique.

Explication

Le théorème d’Ampère relie la circulation de $H$ sur un contour fermé aux forces magnétomotrices traversant une surface associée, soit $\oint H\,dl=NI$. L’expression faisant intervenir le flux et la perméabilité concerne le lien entre induction et champ, pas cette circulation.

Explication

La bobine à noyau de fer comprend un circuit magnétique constitué de tôles minces isolées par du vernis ainsi qu’une bobine de $N$ spires. Un noyau massif ne correspond pas à la constitution décrite, qui précise l’emploi de tôles minces isolées.

Explication

Les pertes dans le fer sont la somme des pertes par hystérésis et des pertes par courants de Foucault, et elles échauffent le circuit magnétique. Les pertes Joule peuvent échauffer l’enroulement, mais elles ne constituent pas les deux composantes des pertes dans le fer.

Explication

Le rapport de transformation est défini par $m=\frac{N_2}{N_1}$, soit le nombre de spires du secondaire divisé par celui du primaire. Le rapport des tensions est lié à $m$, mais ce n’est pas la définition de celui-ci.

Explication

L’approximation de Kapp néglige le courant à vide et revient à débrancher l’impédance magnétisante, composée de la résistance et de la réactance magnétisantes en parallèle. Les résistances des enroulements et les réactances de fuite restent prises en compte dans l’impédance série équivalente.

Explication

L’indice horaire traduit le déphasage entre deux tensions primaire et secondaire homologues, avec une unité angulaire de $\pi/6$. Le rapport des tensions à vide est une autre grandeur, qui dépend des nombres de spires et du couplage.

Explication

En génératrice, la machine transforme l’énergie mécanique en énergie électrique; en moteur, elle transforme l’énergie électrique en énergie mécanique. L’option qui inverse ces conversions décrit les deux modes à l’envers.

Explication

Le collecteur redresse mécaniquement la tension en inversant le contact entre les lames et les balais lorsque la polarité du conducteur s’inverse, ce qui conserve la polarité aux balais. Le maintien du flux de l’inducteur ne réalise pas ce redressement.

Explication

La hausse de charge fait diminuer la tension, ce qui réduit le courant d’excitation dans le circuit shunt; réduire la résistance du rhéostat aide à maintenir ce courant. Augmenter cette résistance aggraverait au contraire sa diminution.

Explication

Dans une génératrice shunt, l’inducteur est alimenté en parallèle : lorsque la charge augmente, la tension et le courant d’excitation diminuent, accentuant la chute de tension. Avec une excitation séparée, le courant d’excitation ne dépend pas directement de la tension de sortie.