Précis de physique et électricité appliquées en productique

Description

précis didactique qui couvre tout le programme de physique nécessaire en BTS.

Sommaire

Précis de Physique pour l’Enseignement Supérieur

Ce Précis de physique un manuel technique écrit par Azan. Spécifiquement conçu pour la collection BTS manuel. Il s’adresse donc principalement aux étudiants qui préparent un Brevet de Technicien Supérieur (BTS). L’ouvrage couvre les notions fondamentales de la physique appliquée. Outil d’apprentissage indispensable qui facilite la révision des concepts clés du programme.

Contenu Pédagogique et Format Pratique

Le manuel est au format poche, ce qui est très pratique. Il contient un total de 191 pages. Ce format compact permet une consultation facile. Il est idéal pour les révisions rapides. Le contenu structuré pour la clarté couvre la mécanique, la thermodynamique et l’électricité. Le livre met l’accent sur les applications pratiques en technologie. L’approche  permet aux étudiants de consolider facilement leurs bases scientifiques.

Une Édition Récente et Reconnue

Ce Précis de physique a été publié en 2004. Il est paru aux éditions Bréal, reconnues dans le domaine éducatif. Son ISBN-13 est 9782749502854. L’éditeur garantit une adaptation aux programmes en vigueur. Cette deuxième édition confirme la pertinence du livre. Il reste un choix fiable pour la préparation aux examens de BTS. C’est un investissement sûr pour la réussite scolaire.

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Caractéristiques

• Auteur : Azan

• Titre : Précis de physique

• Éditeur : Bréal

• Date de parution : 2 mars 2004

• Format : Poche, 191 pages

• Collection : BTS manuel

• ISBN-13 : 9782749502854

Table des matières

1 LOIS GÉNÉRALES DE L’ÉLECTRICITÉ

I. Définitions………………………………………………..13

II. Circuits électriques linéaires…………………………….14

La résistance…………………………………………..14

Le condensateur………………………………………15

La bobine……………………………………………….15

Générateurs de tension et de courant idéaux………….16

III. Théorèmes généraux………………………………………16

Lois des nœuds………………………………………..16

Lois des mailles………………………………………..17

Diviseur de tension…………………………………….17

Diviseur de courant…………………………………….18

Théorèmes de superposition…………………………..19

Exercices résolus………………………………………22

Exercices à résoudre……………………………………22

2 CIRCUITS LINÉAIRES EN RÉGIME TRANSITOIRE

I. Présentation………………………………………………..25

Définitions et notations……………………………….25

Durée du régime transitoire : temps de réponse……..25

II. Circuits du premier ordre en régime transitoire…….26

Charge d’un condensateur…………………………….26

a) Allure de la tension aux bornes du condensateur….26

b) Équation différentielle……………………………..27

c) Solution……………………………………………..27

d) Allure de la tension aux bornes du condensateur….28

Décharge d’un condensateur…………………………29

a) Équation différentielle……………………………..29

b) Solution……………………………………………..29

c) Allure de la tension aux bornes du condensateur….29

Établissement du courant dans une bobine………….29

a) Équation différentielle……………………………..29

b) Allure de l’intensité lors de l’établissement du courant……………………………………….30

Extinction du courant dans une bobine………………30

a) Allure de l’intensité lors de l’extinction du courant………………………………………….30

Contrôle des connaissances…………………………..31

Exercices résolus………………………………………33

Exercices à résoudre……………………………………33

3 CIRCUITS LINÉAIRES EN RÉGIME SINUSOÏDAL

I. Caractéristiques des grandeurs périodiques………….39

Période et fréquence………………………………..39

Valeurs des signaux périodiques……………………39

II. Représentations des signaux sinusoïdaux……………40

•  temporelle…………………………..41
•  vectorielle…………………………..41
•  complexe…………………………….42

III. Loi d’Ohm en régime sinusoïdal………………………43

Diphasé (ou différence de phases)…………………44

Impédance d’un dipôle……………………………….44

Impédances complexes des dipôles élémentaires….45

a) Résistance………………………………………….46

b) Inductance………………………………………….46

c) Condensateur………………………………………47

Lois de l’électricité en régime sinusoïdal………….47

a) Groupement série…………………………………..47

b) Groupement parallèle……………………………….48

Contrôle des connaissances…………………………..48

Exercices résolus………………………………………50

Exercices à résoudre……………………………………53

4 PUISSANCES EN RÉGIME SINUSOÏDAL

I. Puissances en régime sinusoïdal monophasé………….59

Puissance:
instantanée……………………………….59

active………………………………………60

réactive……………………………………60

 apparente………………………………….60

Facteur de puissance………………………………….61

Puissances active et réactive des dipôles élémentaires……………………………………….61

Théorème de Boucherot……………………………….61

II. Puissances en régime sinusoïdal triphasé équilibré….62

Systèmes triphasés équilibrés………………………..62

a) Tensions composées……………………………….62

b) Tensions simples……………………………………62

Couplage des récepteurs triphasés équilibrés……….63

a) Couplage étoile…………………………………….63

b) Couplage triangle………………………………….64

Expression des différentes puissances……………..65

a) Mesure de la puissance active……………………65

b) Mesure de la puissance réactive………………….66

III. Relèvement du facteur de puissance…………………66

• d’une installation monophasée……………………………………….66

 d’une installation triphasée……………………………………….67

Contrôle des connaissances…………………………..67

Exercices résolus………………………………………68

Exercices à résoudre……………………………………70

5 TRANSFORMATEURS

I. Présentation………………………………………………..73

Constitution…………………………………………..73

a) Circuit magnétique……………………………….73

b) Enroulements………………………………………74

Conventions…………………………………………..74

II. Transformateur parfait………………………………..75

Définition……………………………………………..75

Relation entre les tensions………………………….75

Relation entre les courants………………………….76

Puissances……………………………………………76

III. Transformateur réel……………………………………76

Caractéristiques………………………………………76

Bilan énergétique…………………………………….77

Chute de tension…………………………………….77

Rendement……………………………………………78

a) Détermination des pertes fer : essai à vide….78

b) Détermination des pertes Joule : essai en court-circuit……………………………………….78

c) Rendement pour le fonctionnement nominal……………………………………….79

IV. Transformateurs triphasés…………………………….79

Constitution des transformateurs triphasés……….79

Couplage des transformateurs triphasés………….80

Rapport de transformation…………………………..80

Indice horaire………………………………………..80

Contrôle des connaissances…………………………..81

Exercices résolus………………………………………82

Exercices à résoudre……………………………………83

6 MOTEURS À COURANT CONTINU

I. Présentation………………………………………………..85

II. Constitution et principe de fonctionnement………..85

Constitution…………………………………………..85

Principe de fonctionnement………………………..86

a) Principe de la création d’un couple moteur……………………………………….86

b) Force électromotrice (f.é.m.)…………………….87

7 MOTEURS À COURANT CONTINU À EXCITATION INDÉPENDANTE

III. Moteur à excitation indépendante……………………..87

Caractéristiques du moteur à excitation indépendante……………………………………….88

a) Modèle électrique de l’induit……………………88

b) Couple électromagnétique………………………..88

c) Couple utile………………………………………..88

Démarrage du moteur à excitation indépendante…….89

a) Démarrage direct……………………………………89

b) Démarrage par échelons de résistances……………………………………….90

c) Démarrage par échelons de tension……………………………………….90

Caractéristiques mécanique Tn = f(Ω) du moteur à excitation indépendante……………………………………….91

Bilan des puissances…………………………………….91

a) Point de fonctionnement……………………………90

b) Bilan des puissances……………………………….91

c) Rendement……………………………………………91

Variation de vitesse du moteur à excitation indépendante……………………………………….92

Contrôle des connaissances…………………………..92

Exercices résolus………………………………………93

Exercices à résoudre……………………………………95

8 MOTEURS À COURANT CONTINU À EXCITATION SHUNT

IV. Moteur à excitation shunt……………………………….99

Présentation…………………………………………..99

Schéma équivalent………………………………………99

Caractéristiques………………………………………100

Bilan des puissances………………………………….100

Contrôle des connaissances………………………….101

Exercices résolus……………………………………..102

Exercices à résoudre…………………………………..103

9 MOTEURS À COURANT ALTERNATIF

I. Moteurs synchrones triphasés…………………………..145

Présentation………………………………………….145

Champ magnétique tournant………………………..145

Vitesse de synchronisme…………………………..146

Constitution…………………………………………..146

Modélisation simplifiée……………………………..147

a) F.É.M. synchrone………………………………….147

b) Modélisation en régime établi du moteur synchrone……………………………………….147

II. Moteurs asynchrones triphasés……………………….147

Présentation………………………………………….147

Principe du moteur asynchrone……………………148

Glissement……………………………………………148

Constitution………………………………………….148

Stator (inducteur)…………………………………….148

Caractéristiques de couple…………………………149

a) Caractéristique de couple………………………..149

b) Bilan des puissances……………………………….150

Bilan des puissances………………………………….150

a) Démarrage direct……………………………………150

b) Démarrage étoile-triangle………………………..151

c) Démarrage par autotransformateur…………….151

d) Démarrage par échelons de résistances rotorique……………………………………….152

Variation de vitesse………………………………….153

a) Action sur la fréquence…………………………..153

b) Action sur le glissement………………………….153

c) Action sur le nombre de paires de pôles………..153

Contrôle des connaissances………………………….154

Exercices résolus…………………………………….155

Exercices à résoudre………………………………..179

10 ONDULEURS

I. Présentation…………………………………………….165

II. Onduleur monophasé pleine onde……………………165

Schéma de l’onduleur de tension monophasé……..165

Commande pleine onde (ou symétrique)…………166

Allure de la tension fournie par un onduleur monophasé en pont……………………………………….166

III. Effets des harmoniques……………………………..167

IV. Stratégies de commande des onduleurs……………168

Commande décalée………………………………..168

Commande MLI (calculée)…………………………169

V. Variateurs de vitesse pour moteurs asynchrones triphasés……………………………………….170

Constitution………………………………………….170

Structures des convertisseurs de fréquence……..170

Contrôle des connaissances………………………….171

Exercices résolus…………………………………….171

Exercices à résoudre…………………………………..179

Quatrième de couverture

Précis de physique et électricité appliquées en productique

Sommaire

1. Lois générales de l’électricité

2. Circuits linéaires en régime transitoire

3. Circuits linéaires en régime sinusoïdal

4. Puissances en régime sinusoïdal

5. Transformateurs

6. Moteurs à courant continu

7. Redressement

8. Hacheurs

9. Moteurs à courant alternatif

10. Onduleurs

Public Étudiants des STS Productique mécanique, Productique bois.

Dans la même collection

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• BTS Électrotechnique

• BTS Génie électrotechnique

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