i-e1-a: Bac STI Génie Mécanique

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Vendredi 7 septembre 2007

par jean marie bourven publié dans : i-e1-a: Bac STI Génie Mécanique

TSTI Génie mécanique: potentiels et tension exercices

pour Vendredi 14:

au sujet des tensions:

ex 1: 3 points d'un circuit sont portés aux potentiels suivants

V_A = 12V V_B= -12V et V_C = 24V

a) calculer les tensions suivantes

U_AC U_CB et U_BA
On porte C à la masse

b) calculer les potentiels V_A et V_B pour que les tensions précédentes gardent leur valeur numérique

ex 2:

soit les potentiels suivants V_A = 5 et V_B = 10 cos 31.4t

représenter graphiquement la tension u(t) = V_B - V_A
on choisira l'échelle de tension à 1cm =1V et celle de temps à 1cm = 50 ms

--> suite au cours vendredi 7 09 ( travail mécanique)

ex 3: une force de 100N parcourt un trajet rectiligne de 500 cm sous un angle de 30°

calculer le travail mécanique déployé par la force

cette même force parcourt tangentiellement un cercle de rayon 10 cm

combien de tours doit-elle effectuer pour déployer le même travail mécanique ?

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Jeudi 6 septembre 2007

par j publié dans : i-e1-a: Bac STI Génie Mécanique

TSTI Génie mécanique Translation et rotation

présentation effectuée en cours du vendredi 07 09:

distinction entre translation et rotation d'une force

--> suite du cours lundi 10 09 à 8h

force en déplacement et notion de travail mécanique

Travail mécanique en translation Travail mécanique en rotation

relations fondamentales et unités :

en translation: W = F AB cos (alpha)       F en newton N AB en mètre m   alpha en radian

en rotation:       W = M téta             M en N.m et téta en radian rad

                                                                          unité de travail W: le joule J

signe du travail :

travail moteur W > 0

travail résistant W < 0

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Jeudi 5 juillet 2007

par jean marie bourven publié dans : i-e1-a: Bac STI Génie Mécanique

Photos des 3 dernières promotions STI GM St Euverte

plusieurs anciens étudiants venus visiter mon blog m'ont demandé des photos de classe...voici donc celles des 3 dernières promos:

2004-2005

2005-2006:

et 2006-2007:

que de bons souvenirs pour moi et pour eux aussi j'espère !

jmb

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Mercredi 27 juin 2007

par jean marie bourven publié dans : i-e1-a: Bac STI Génie Mécanique

Terminales STI Génie Mécanique: révisions pour l'oral

Pour demain Jeudi 28 Juin 2007 afin de préparer la séance de révision qui se tiendra de 14 à 17h au laboratoire Marin Mersenne je vous demande de préparer les questions suivantes:

électrotechnique: triphasé Boucherot et moteur asynchrone triphasé

optique: miroir plan et lentilles

ce sont deux sujets très fréquents à l'oral !

Soyez vigilants, venez à cette séance, surtout si vous avez le sentiment de ne pas avoir réussi l'écrit du Bac ...à coefficient 5 cela vaut le coup de repasser la physique !

je compte sur vous ... jean marie bourven

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Vendredi 22 juin 2007

par jean marie bourven publié dans : i-e1-a: Bac STI Génie Mécanique

Sciences Physiques Bac STI Génie Mécanique sujet 2007: mon corrigé

Voici le texte puis le corrigé feuille par feuille du sujet de Sciences Physiques du Baccalauréat STI Génie mécanique 2007.

Je rappelle que ce corrigé est personnel, et ne représente pas la version officielle qui sera donnée aux futurs correcteurs (dont je fais partie) de cette épreuve.

De plus, je ne préjuge pas du barème détaillé des questions qui ne sera connu que le jour de la correction académique.

Cet article a été consulté: 580 fois

Commençons par la première feuille:

Première partie:

Il s'agit donc de l'étude d'un moteur CC à induit et inducteur séparés.

1) étude des paramètres du fonctionnement nominal

a) E_N = U_N- RI_N

A.N.: E_N = 48 - 0,2x25 = 43V

b) P_em = P_a - P_p = U_NI_N - RI_N² = E_NI_N   soit:

A.N.: P_em = 43x25 = 1075W

c) le moment du couple électromagnétique noté ici T_em ( T = torque en anglais)
vaut le rapport de la puissance électromagnétique à la vitesse angulaire de rotation W

avec W = pi.n_N /30 on obtient   T_em = 30P_em / (pi.n_N)

A.N.: T_em = 30.1075/3141,6 = 10,3 N.m (environ à 3 chiffres significatifs)

2) fonctionnement à couple constant et vitesse variable

a) par principe de son fonctionnement l'induit du moteur CC est soumis au flux FI imposé par l'inducteur et vaut: T_em = K.FI.I

avec FI en weber Wb I en ampère A et K qui est la constante d' Arnold en N.m.Wb^-1.A^-1

l'intensité Ie dans l'inducteur est par hypothèse constante ( 1A), donc le flux FI est constant, et le produit K.FI l'est aussi.

en conclusion écrire T_em = K.FI.I revient à écrire T_em = k.I avec k = K.FI constante réduite.b)

b) si T_em est constant, I = T_em /k le sera aussi.

c) calcul de k = E_N / I_N en conditions nominales.

E_N=48V   W = pi.n_N/30 => k = 30.E_N./(pi.n_N)

A.N.: k = 30.43/ 3141,6 = 0,41 Vs.rad^-1

d) pour toute vitesse de rotation on a U = E + RI

en particulier au démarrage: E_d = 0 car n =0

donc U_d = E_d + RI_d devient U_d = R.I_d

avec I_d = I_N d'après les résultats du 2.b) ci-dessus cela donne:

A.N.: U_d= 0,2.25 = 5V

e) à n= 550 tr.min-1 la fem devient E = k.n = 0,41.550.pi/30= 23,6V

la tension devient U = E + RI soit:

A.N.: U = 23,6 + 0,2.25 = 28,6V

Deuxième partie:

1) le hacheur est un dispositif qui permet de délivrer à une charge moteur une vitesse variable par variation de la tension moyenne appliquée à l'induit

en clair <u> variable => n et W variable

2) le rôle de la bobine est de lisser le courant sans consommation de puissance supplémentaire car <u_L> = 0

( voir mon article récent sur ce site)

3)

a) lisant les échelles et mesurant la hauteur du signal de tension entre la ligne 0V et le sommet des créneaux on obtient V = 4,8.10 = 48V

b) de même, pour la période T on mesure T = 5.2 = 10µs *
    qui donne une fréquence f = 1/T = 100 kHz
   ( une erreur de frappe et de calcul a été relevée par Stoeff à ce niveau et a été corrigée: merci à ce lecteur)


c) rapport de cycle = durée état haut / période du signal soit ici:

   alpha = 3/5 = 0.6

d) <u(t)> = aire du rectangle signal = alpha.V   d'où:

A.N.:                     <u> = 0,6.48 = 28,8V

4) on mesure une valeur moyenne avec un mesureur DC...

... ici il faut donc utiliser un voltmètre DC pour mesurer <u>.

Troisième partie:

1) le transformateur parfait avec N1 spires au primaire et N2 spires au secondaire présente un rapport de transformation :

                       m = N₂/N₁ = V₂/ V₁( en valeur efficace de tension )

A.N.: ici on obtient m = 57,5 / 230 = 0,25

2) V_2max est la tension de crête du signal V₂(t) qui est quasi sinusoïdal ... on a:

                V_2max = V2 rac(2) soit A.N.: V_2max = 57,5.1.414 = 81,3V

3) le rôle du pont de diode PD2 ( dit aussi pont de Graëtz) est de fournir un redressement bi-alternance

4) comme les diodes sont parfaites, elles ne présentent aucune chute de tension à leurs bornes.

On pourra donc écrire u_s(t) = v₂(t) si v₂ >0 et v_s(t) = - v2(t) si v2 <0

ou ce qui revient au même us(t) = valeur absolue [ v₂(t) ]

On obtient la figure réponse suivante:

Quatrième partie:

Les réponses sont notées ci-dessus sur le doc-réponse.

Pour les 3 questions on a appliqué la loi de la réflexion de Descartes:

i = angle d'incidence mesurée par rapport à la normale

i' = angle de réflexion mesuré par rapport à la normale

i = i'

sauf erreur de frappe ou omission bien involontaire que l'on pourra me signaler

jm bourven

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