Une prise du secteur délivre une tension sinusoïdale alternative de valeur efficace
U 230V et de fréquence 50 Hz.
Le transformateur d'un appareil électrique est branche au secteur. Un transformateur est
un appareil électrique qui permet de diminuer la valeur efficace d'une tension alternative.
À la sortie d'un transformateur, on étudie la tension obtenue avec un oscilloscope.
L'oscillogramme obtenu est représenté ci-dessous.
5
10.
20*
! .05
-0.2
2,9×10¹
T
-0.1 10-
OFF
V/div
Sensibilité
verticale
! 0.5
.0.2
1. Calculer la période T et la fréquence f de la tension de sortie.
2. Déterminer la valeur maximale Umax de cette tension.
3. Un multimètre branché au voltmètre mesure la tension de sortie et indique 8,5 V.
Indiquer quelle tension est mesurée par cet appareil et comparer à la valeur trouvée
dans la question précédente.
4. Quelle caractéristique de la tension du secteur reste inchangée à la sortie du transformateur?
27,2 °C
-0.1
ms/div
Base
de temps
L'appareil possédant une carcasse métallique présente un défaut d'isolation.
5. Décrire ce qu'il se passera si la borne de terre fonctionne correctement.
6. Si la borne de terre est défaillante, expliquer les risques pour l'utilisateur qui toucherait
la carcasse de cet appareil.
7. Indiquer quel dispositif doit normalement protéger l'utilisateur.
Pour effectuer un contrôle de la sécurité électrique d'une habitation, un électricien peut
utiliser la méthode de thermographie permettant de détecter des points de surchauffe.
Voici une photo du tableau électrique d'une maison obtenue par thermographie.
41,6 °C
Image d'un tableau électrique obtenue par thermographie
8. En utilisant la loi de Wien, déterminer l'intervalle de variation de la longueur d'onde
As lorsque la température passe de 27,2 °C à 41,6 °C.
Donnée: loi de Wien: max
avec T (K) =0(°C) + 273.
9. Justifier le fait que l'imagerie par thermographie soit réalisée par une caméra dite
«infrarouge >>.
10. Indiquer si ce rayonnement peut presenter des dangers pour l'Homme.
Osc