aurélie avril 2001

concours technicien labo 98 physique

sciences physiques et industrielles


1
électricité triphasé

Trois tensions v1, v2, v3 ayant même valeur efficace V forment un système triphasé direct :

v1=1,414V cos(wt); v2=1,414V cos(wt-2p/3);v3=1,414V cos(wt-4p/3). On dit que le système est direct.

  1. Dans le cas où v1=1,414V cos(wt); v2=1,414V cos(wt+2p/3);v3=1,414V cos(wt+4p/3). On dit que le système est inverse. Représenter les vecteurs de Fresnel correspondants au système triphasé inverse.
  2. On considère le dispositif D ci dessous : R=22kW.

    A la fréquence f=50 Hz, l'impédance du condensateur est égale à R. Calculer C.

  3. On relie les points K, L, M respectivement aux phases 1, 2, 3 d'un système triphasé direct .V=230 volts. Le bouton poussoir est au repos. Représenter le vecteur de Fresnel associé à l'intensité i1.
  4. Le bouton poussoir est enfoncé. Représenter le vecteur de Fresnel associé à l'intensité i2. Quelle est l'indication de l'ampèremètre.
  5. Dans le cas où D est associé à un système triphasé inverse, l'indication de l'ampéremètre est sensiblement divisée par deux. Justifier.

 


corrigé
impédance du condensateur : 1/(Cw) avec w=2p f =2*3.14*50=314 rads-1.

impédance du résistor : R=22 000W.

C= 1 / (22000*314)= 1,44 10-7 F


bouton poussoir au repos

aux bornes d'un résistor intensité et tension sont en phase

i eff = i1 eff = 230 / 22 000 = 10,45 mA lu sur l'ampèremètre.

bouton poussoir enfoncé

aux bornes d'un condensateur, la tension est en retard de p/2 par rapport à l'intensité

i eff = i1 eff = 230 / 22 000 = 10,45 mA lu sur l'ampèremètre.

i eff = 2 i1 eff sin 15 = 5,4 mA lu sur l'ampèremètre


2
optique : association de 2 lentilles

L1 : lentille convergente (20 d) et L2 divergente (-10 d). distance des centres optiques des 2 lentilles S1S2=2,5 cm

  1. Déterminer la position du foyer objet F de ce doublet en déterminant mesure algébrique de FS1.
  2. Déterminer la position du foyer image F' de ce doublet en déterminant mesure algébrique deS2F'.
  3. La distance focale d'un doublet est donnée par l'expression f ' =f '1 f2' / (f1' +f2' -e) Calculer f ' pour le système précédent.
  4. Lorsque la distance e des 2 lentilles varie, le système précédent forme un téléobjectif. Calculer f0' lorsque les deux lentilles sont accolées (e=0).
  5. même question lorsque e = 5cm.
  6. Comment évolue la distance focale f ' du téléobjectif lorsque partant de e=5 cm on rapproche les lentilles jusqu'à ce qu'elles soient accolées.

corrigé

le foyer image F' du doublet est le conjugué de F'1 dans L2.

 le foyer objet F du doublet est le conjugué de F2 dans L1.


calcul de f ' : e= 2,5 cm

f ' = -0,05*0,1 / (0,05-0,1-0,025) = 6,66 cm

calcul de f ' : e= 0 cm

f ' = -0,05*0,1 / (0,05-0,1) = 10 cm

calcul de f ' : e= 5 cm

f ' = -0,05*0,1 / (0,05-0,1-0,05) = 5 cm

la distance focale du doublet augmente lorsque les lentilles sont rapprochées.

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