Exercices d’électrotechnique pour s’entraîner
Voici trois exercices d’électrotechnique simples qui vous permettront de vous entraîner et de vérifier vos connaissances en matière d’électrotechnique. Les exercices portent sur différents sujets tels que le calcul de la fréquence de rotation d’un moteur asynchrone monophasé, le calcul du rendement d’un transformateur monophasé et le calcul de la puissance apparente d’un circuit électrique. Des corrections détaillées sont fournies pour chaque exercice afin de vous aider à vérifier vos réponses. Bon entraînement !
Exercice 1 :
Un moteur asynchrone monophasé a une puissance apparente de 1,5 kW et une tension nominale de 220 V. Calculer sa fréquence de rotation en régime permanent si le moteur est alimenté en 220 V monophasé.
Correction 1 :
La puissance apparente du moteur est de 1,5 kW et la tension nominale est de 220 V. On sait que la puissance électrique est égale à la tension multipliée par le courant, soit P = U x I.
Le courant que va prendre le moteur est donc égal à P / U = 1,5 kW / 220 V = 6,82 A.
La fréquence de rotation du moteur en régime permanent est donnée par la formule : f = (P x 1000) / (2 x p x U x cos(phi))
Avec P la puissance apparente en watts, p le nombre de pôles du moteur (p = 2 pour un moteur monophasé), U la tension nominale en volts et phi l’angle de déphasage entre le courant et la tension. On considère que l’angle de déphasage est égal à 90° pour un moteur asynchrone monophasé.
La fréquence de rotation du moteur est donc : f = (1,5 x 1000) / (2 x 2 x 220 x cos(90°)) = 50 Hz.
La fréquence de rotation du moteur en régime permanent est donc de 50 Hz.
Exercice 2 :
Un transformateur monophasé a une tension primaire de 400 V et une tension secondaire de 220 V. Sa puissance apparente est de 3 kVA. Calculer son rendement si le transformateur est alimenté en 400 V monophasé et délivre un courant de 7 A en 220 V monophasé.
Correction 2 :
Le transformateur a une puissance apparente de 3 kVA et une tension primaire de 400 V. On sait que la puissance électrique est égale à la tension multipliée par le courant, soit P = U x I.
Le courant que va prendre le transformateur en primaire est donc égal à P / U = 3 kVA / 400 V = 7,5 A.
Le rendement du transformateur est donné par la formule : rendement = (P2 x 100) / P1
Avec P1 la puissance apparente en VA en primaire et P2 la puissance apparente en VA en secondaire.
Le rendement du transformateur est donc : rendement = (3 x 100) / (7,5 x 7) = 53,33 %.
Le rendement du transformateur est donc de 53,33 %.
Exercice 3 :
Un circuit électrique est alimenté en 220 V monophasé et comporte un moteur asynchrone monophasé de 1,5 kW, un transformateur monophasé de 3 kVA et une lampe halogène de 100 W. Calculer la puissance apparente du circuit et le courant que va prendre le circuit.
Correction 3 :
Le circuit électrique est alimenté en 220 V monophasé et comporte un moteur de 1,5 kW, un transformateur de 3 kVA et une lampe de 100 W. La puissance apparente du circuit est donnée par la somme de la puissance apparente de chaque appareil, soit P = 1,5 kW + 3 kVA + 100 W = 4,6 kVA.
On sait que la puissance électrique est égale à la tension multipliée par le courant, soit P = U x I. Le courant que va prendre le circuit est donc égal à P / U = 4,6 kVA / 220 V = 21 A.
La puissance apparente du circuit est donc de 4,6 kVA et le courant que va prendre le circuit est de 21 A.
Conclusion :
Ces trois exercices d’électrotechnique vous ont permis de vous entraîner et de vérifier vos connaissances en matière d’électrotechnique. Ils ont couvert différents sujets tels que le calcul de la fréquence de rotation d’un moteur asynchrone monophasé, le calcul du rendement d’un transformateur monophasé et le calcul de la puissance apparente d’un circuit électrique.
Il est important de s’entraîner régulièrement pour maintenir et améliorer ses connaissances en électrotechnique. N’hésitez pas à vous familiariser avec d’autres exercices et à vous entraîner sur des sujets différents pour vous perfectionner. Bonne continuation dans vos études et bonne chance pour vos examens !
Si vous êtes intéressé par d’autres types de moteurs, découvrez comment faire tourner un moteur pas à pas avec Arduino-RAMPS dans cet article.