Électrotechnique industrielle : exercices corrigés de Bac pro MSPC

Données : $U = 230\ V$ et $R = 46\ \Omega$.

Loi d'Ohm : $U = R \times I$, donc $I = \dfrac{U}{R}$.

Remplacement : $I = \dfrac{230}{46}$.

Calcul : $I = 5\ A$.

Données : $U = 230\ V$, $I = 10\ A$, $t = 4\ h$.

Puissance : $P = U \times I = 230 \times 10 = 2\,300\ W$.

Conversion : $2\,300\ W = 2{,}3\ kW$.

Énergie : $W = P \times t = 2{,}3 \times 4 = 9{,}2\ kWh$.

Données : $R_1 = 60\ \Omega$ et $R_2 = 30\ \Omega$.

Relation : $\dfrac{1}{R_{eq}} = \dfrac{1}{60} + \dfrac{1}{30}$.

Mise au même dénominateur : $\dfrac{1}{60} + \dfrac{2}{60} = \dfrac{3}{60} = \dfrac{1}{20}$.

Donc $R_{eq} = 20\ \Omega$.

Contrôle : $20\ \Omega < 30\ \Omega$, le résultat est cohérent.

Données : $U = 400\ V$, $I = 20\ A$, $\cos\varphi = 0{,}8$.

Formule : $P = \sqrt{3} \times U \times I \times \cos\varphi$.

Remplacement : $P = \sqrt{3} \times 400 \times 20 \times 0{,}8$.

Calcul : $P \approx 1{,}732 \times 6\,400 \approx 11\,085\ W$.

Conversion possible : environ $11{,}1\ kW$.

Données : $P_{utile} = 4{,}8\ kW$ et $P_{absorbée} = 5{,}5\ kW$.

Formule : $\eta = \dfrac{P_{utile}}{P_{absorbée}}$.

Calcul : $\eta = \dfrac{4{,}8}{5{,}5} \approx 0{,}8727$.

En pourcentage : $\eta \approx 87{,}27\ \%$.

Les pertes valent $5{,}5 - 4{,}8 = 0{,}7\ kW$ (chaleur, frottements).

Données : $P = 11\,000\ W$, $U = 400\ V$, $\cos\varphi = 0{,}85$.

Formule : $I = \dfrac{P}{\sqrt{3} \times U \times \cos\varphi}$.

Dénominateur : $\sqrt{3} \times 400 \times 0{,}85 \approx 588{,}9$.

Calcul : $I = \dfrac{11\,000}{588{,}9} \approx 18{,}68\ A$.

Durée mensuelle : $6 \times 20 = 120\ h$.

Énergie : $W = 7{,}5 \times 120 = 900\ kWh$.

Coût : $900 \times 0{,}18 = 162$ €.

Ordre de grandeur : un peu moins de 1 000 kWh à moins de 0,20 € le kWh donne moins de 200 €, cohérent.

Question 1 : un système en marche expose le technicien à des mouvements et à des tensions dangereuses ; l'arrêt limite ces risques avant tout geste sur un composant.

Question 2 : l'électrotechnique inclut la protection des personnes contre les risques électriques, et l'habilitation prépare à travailler à proximité de ces risques.

Question 3, ordre logique : constater l'anomalie, diagnostiquer, mettre le système à l'arrêt, puis intervenir sur le composant. Pour un composant électrique, l'arrêt ne suffit pas : il faut aussi consigner l'installation (séparer, condamner, vérifier l'absence de tension) avant d'y toucher, selon son habilitation.

Remarque : le diagnostic peut demander des mesures sous tension ; ce que tu as le droit de faire dépend de ton habilitation.

CEI 61158 : bus de terrain utilisés en commande industrielle, donc d) ³.

CEI 61851 : système de charge pour véhicules électriques, donc a) ³.

CEI 62271 : appareillage électrique à haute tension, donc c) ³.

CEI 61508 : sécurité fonctionnelle des systèmes électriques, électroniques et électroniques programmables, donc b) ³.