PHYSIQUE APPLIQUÉE
BAC STI ELECTRONIQUE 2001
C O R R E C T I O N
PARTIE A:
A1
A11 W = Pt = Uit; AN: W = 720 Wh
A12 a) P = UI; AN P = 600W
b)batterie A21280A
Justification: la batterie doit débiter un courant d'au moins 50A
A2
A21 V3(t) = 0 de 0 à T/2; V3(t) = Vdd de T/2 à T
A22 V1 = uC + V2 ou uC = V1 - V2
Graphe uc(t): de 0 à T/2 exponentielle croissante de -Vdd à Vdd/2
De T/2 à T exponentielle décroissante Vdd à - Vdd/2
A23
a) circuit de charge V1, C1, R1, V3 avec V2 entre C1 et R1
b) iC = C1.duC/dt
c) uC + R1C1.duC/dt = Vdd
d) R1 = (T/2).C1.Ln(3) avec T/2 = 10-2s; R1 = 9,1 kW
A3
A31 t de 0 à T/2 de T/2 à T
K1 F O
K2 O F
K3 F O
K4 O F
A32 0 < t < T/2 uprimaire = +12V
A33 T/2 < t < T uprimaire = -12 V
A34 graphe voir description plus haut
A35 usecondaire max = 21,3 x 12 = 255,6V; Usecondaire min = - 255,6V
A36 Spectre:
axe des ordonnées usecondaire max
Axe des abscisses fréquenceW
A4
A41 à 50Hz usecondaire max = usecours max donc A0 = 1
A42 Pour f > 150 Hz il faut A1 = 0
A43 Le filtre doit supprimer les fréquences supérieures à 50Hz. Il faut un filtre passe-bas. Filtre caractérisé par sa fréquence de coupure à -3dB fc > 50 Hz
A44 Spectre de usecours: une raie à 50Hz d'amplitude 325V
PARTIE B:
B1
B11 V4 MAX = 325 V, alternance négative supprimée (annulée).
B12 i+ = 0 car la résistance de l'aop est infinie (aop parfait)
B13 V5(t) = R3.V4(t)/(R2 + R3) car les 2 résistances sont traversées par le même courant, on peut donc appliquer le diviseur de tension.
B14 fil entre M et N alors R2 et R3 ne sont plus traversées par le même courant et on ne peut plus appliquer le diviseur de tension.
B15 k = R3/(R2 + R3) donc R3 = R2.k/(1-k) AN: R3 = 220 W
B16 V5MAX = k.V4MAX V5(t) tension redressée monoalternance V5MAX = 7,2 V
B2
B21 V6(t) = V5(t) car aop contre-réactionné, fonctionne en régime linéaire, V+ = V- et comme V6 = V- et V5 = V+ alors V6 = V5
B22 Chronogramme de V6(t) le même que V5(t).
B3
B31 f ® 0 en continu C1 équivalent à un interrupteur ouvert. Pas de courant dans R1 donc V7(t) = V6(t)
B32 f ® ¥ C1 équivalent à un interrupteur fermé V7(t) = 0 rien ne passe.
B33 filtre passe-bas: aux basses fréquences V6 passe entièrement, aux hautes V7 = 0, rien ne passe
B34 T = ZC2/(ZC2 + R4) = 1/(1 + YC2 R4) ® T = 1/(1 + jR4C2w)
B35 T = 1/Ö(1+ (R4C2w)2)
B36 f = 0 T = 1 = T0 et G0 = 0 dB
B37 f = 1 Hz T = 0,71 et G = -3dB. La fréquence de 1Hz EST la fréquence de coupure à -3dB
B4
B41 V6(t) = composante continue + fondamental(50Hz) + harmoniques(f>150Hz)
Le filtre ne laisse passer que la composante continue (f = 0) donc V7(t)= <V6> = 2,3V = U/100
PARTIE C:
C1
C11 (216,2 < U < 253 ) V
C12 (2,16 < V7 < 2,53 ) V
C2
C21 Aop fonctionne en régime linéaire car S reliée à E-
C22 V+ = R6V7/(R5 + R6) car i+ = 0 donc...
C23 V- = (R5V8 + R6Vref1)/(R5 + R6) car i- = 0...
C24 V+ = V- Þ V8 = (R6/R5)(V7 - Vref1)
C25 VV8MIN = -0,7V V8MAX = +1,15V
C3
C31 montage comparateur (comparaison entre V8 et Vref2)
C32 V8 > Vref2 Þ Vd = Vref2 - V8 < 0 Þ V9 = -15V
V8 < Vref2 Þ Vd Þ V9 = +15V
PARTIE D:
Présence secteur coupure secteur coupure prolongée
État de k 1 2 2
Valeur de V9 -15V +15V +15V
Alarme inactive active active
Christian Loverde
Blaye le 15 juin 2001
