Exercices sur les fonctions alternatives sinusoïdales et sur leur somme

Ce document est une compilation des exercices posés en devoirs surveillés d’électricité au département Génie Electrique et Informatique Industrielle de l’IUT de Nantes. Ces devoirs se sont déroulés généralement sans documents, sans calculette et sans téléphone portable…Les devoirs d’une durée de 80 min sont notés sur 20 points. Donc chaque point proposé au barème correspond approximativement à une activité de 4 min.Ces exercices correspondent aux chapitres 3 et 4 de la ressource Baselecpro sur le site IUTenligne.Un corrigé avec barème de correction est remis aux étudiants en sortie du devoir (C’est souvent le seul moment où ils vont réfléchir à ce qu’ils ont su (ou pas su) faire dans ce devoir)Personnellement, je me refuse à manipuler le barème d’un devoir lors de la correction dans le but d’obtenir une moyenne présentable. (ni trop ni trop peu…)La moyenne d’un devoir doit refléter l’adéquation entre les objectifs de l’enseignant et les résultats des étudiantsLes documents proposés ici sont délivrés dans un format qui permet tout assemblage/désassemblage ou modification à la convenance de l’utilisateur. Les dessins et les équations ont été réalisés avec Word97.Nos étudiants disposent d’une masse considérable d’informations sur internet. Les enseignants sont maintenant soucieux de leur apprendre à utiliser intelligemment cet immense champ de connaissance. Ils leur apprennent notamment à citer les sources…

L’auteur ne renonce pas à sa qualité d’auteur et aux droits moraux qui s’y rapportent du fait de la publication de son document.Les utilisateurs sont autorisés à faire un usage non commercial, personnel ou collectif, de ce document notamment dans les activités d’enseignement, de formation ou de loisirs. Toute ou partie de cette ressource ne doit pas faire l’objet d’une vente – en tout état de cause, une copie ne peut pas être facturée à un montant supérieur à celui de son support.Pour tout extrait de ce document, l’utilisateur doit maintenir de façon lisible le nom de l’auteur Michel Piou et la référence au site Internet IUT en ligne. La diffusion de toute ou partie de cette ressource sur un site internet autre que le site IUT en ligne est interdite.Un câble « triphasé » comporte quatre conducteurs de cuivre (notés , ‚, ƒ et neutre).Chaque conducteur a une section de 2,5 mm². Il peut délivrer un courant alternatif sinusoïdal d’amplitude maximale 28 A  sans que son échauffement (par effet Joule) ne soit excessif.Ce câble alimente un ensemble de trois dipôles parcourus respectivement par les courantsChaque conducteur a une section de 2,5 mm². Il peut délivrer un courant alternatif sinusoïdal d’amplitude maximale 28 A  sans que son échauffement (par effet Joule) ne soit excessif.Dans ce second cas, le diagramme de Fresnel à main levée montre que l’amplitude du courant  est de l’ordre de 40 A, donc incompatible avec la section du câble.

Dans ce second cas, le diagramme de Fresnel à main levée montre que l’amplitude du courant  est de l’ordre de 40 A, donc incompatible avec la section du câble.Un câble « triphasé » comporte quatre conducteurs de cuivre (notés , ‚, ƒ et ). Chaque conducteur a une section de 2,5 mm2. Il peut délivrer un courant alternatif sinusoïdal d’amplitude maximale 28 A  sans que son échauffement (par effet Joule) ne soit excessif. Ce câble alimente un ensemble de trois dipôles parcourus respectivement par les courants ,  et . Les courants ,  et  sont représentés ci-contre : Représenter, à main levée, les vecteurs de Fresnel , ,  et  à un instant quelconque. En déduire graphiquement si l’amplitude du courant  est compatible avec la section des conducteurs du câble. Visiblement l’amplitude de  est très inférieure à 28 A Un simple diagramme de Bode à main levée permet d’en avoir la certitudeDans ce second cas, le diagramme de Fresnel à main levée montre que l’amplitude du courant  est de l’ordre de 40 A, donc incompatible avec la section du câble.