Sujets d'examen

Il est rappelé aux candidats que la qualité de la rédaction, la clarté et
la précision des raisonnements entreront pour une part importante dans
l'appréciation des copies. L'emploi des instruments de calcul est autorisé
pour cette épreuve. En particulier toutes les calculatrices de poche (de
format 21x15 cm), y compris les calculatrices programmables et
alphanumériques. sont autorisées à condition que leur fonctionnement soit
autonome et qu'il ne soit pas fait usage d'imprimantes. L'échange des
calculatrices entre les candidats est interdit. ÉLECTRICITÉ (14 POINTS) Les parties A et B sont indépendantes PARTIE A : Système triphasé équilibré
Une ligne triphasée équilibrée comporte quatre fils (A, B, C et D).
Pour identifier le fil neutre on place les voltmètres V1 et V2 comme sur la
figure 1. V1 indique 127 V , V2 indique 220 V,
1) Quel est le fil neutre ?
2) A l'aide de cette ligne on veut alimenter trois lampes 220 V - 40 W
et 3 lampes 127 V - 25 W.
a) Comment faut-il associer les lampes pour qu'elles fonctionnent
normalement et que l'installation soit équilibrée ?
b) Faire le schéma du montage.
[pic]
PARTIE B : Les puissances en régime triphasé équilibré
Une installation triphasée 220V /380V, 5OHz, schématisée figure 2,
comprend un radiateur, constitué de 3 résistances identiques, et un moteur
asynchrone triphasé qui entraîne une charge, L'installation est équilibrée.
1) Quand le radiateur fonctionne seul, le wattmètre indique 0,50 kW et
quand le moteur fonctionne seul, il indique 0,67 kW.
1) Pour chacun des deux cas précédents, calculer à l'aide des
indications du wattmètre la puissance absorbée par l'installation ?
2) Quelle est l'intensité du courant indiquée par l'ampèremètre
a) Quand le radiateur fonctionne seul ?
b) Quand le moteur seul est alimenté, son facteur de puissance étant
égal à 0,80 pour son régime de fonctionnement.
3) Pour ce régime de fonctionnement, l'ensemble des pertes dans le moteur
est évalué à 0,31 kW et la puissance utile est égale à 1,7 kW.
a) Déterminer la puissance active absorbée par le moteur. Comparer avec
l'indication du wattmètre.
b) Calculer le rendement du moteur.
c) Préciser quelles sont les causes des pertes d'énergie dans le moteur.
4) Le radiateur et le moteur fonctionnent simultanément, dans les
conditions indiquées. Déterminer
a) La puissance active totale absorbée par l'installation
d) la puissance réactive totale absorbée par l'installation
e) la puissance apparente totale absorbée par l'installation
f) l'intensité indiquée par l'ampèremètre ?
[pic]
CHIMIE (6 POINTS)
Le pH d'une solution aqueuse
Toutes les solutions aqueuses contiennent des ions hydronium H30+,
1) La concentration molaire des ions hydronîum pour une solution A (eau
Volvic) est égale à
[H30+] = 10-7 mol L-1
Calculer le pH de la solution A.
5) Le pH d'une solution B (coca cola) est 2,6. Calculer la concentration
molaire des ions hydronium dans la solution B.
6) Une solution C de volume 100 mL renferme 3,16. 10-10 moles d'ions
hydronium. Calculer la concentration molaire des ions hydronium dans
cette solution et en déduire le pH.
4) Pour chaque solution A, B et C indiquer si elle est acide, basique ou
neutre .