Feuille d'activités de la leçon : Induction électromagnétique dans les générateurs Physique

Dans cette feuille d’activités, nous nous entraînerons à décrire le phénomène d’induction électromagnétique dans des systèmes tels que des moteurs ou des dynamos.

Q1:

Le graphique suivant montre la différence de potentiel en fonction du temps pour trois sources de courant.

Quelle source fournit un courant alternatif redressé?

  • A(c)
  • B(b)
  • C(a)

Quelle source fournit un courant continu?

  • A(b)
  • B(a)
  • C(c)

Q2:

La figure illustre quatre courbes de différence de potentiel en fonction du temps.

Quel type de courant est produit par ces quatre différences de potentiel?

  • Acourant alternatif
  • Bcourant pulsatif
  • Ccourant alternatif redressé
  • Dcourant continu

Laquelle des tensions variables a la fréquence la plus élevée ?

  • Ad)
  • Ba)
  • Cb)
  • Dc)

Quelle est la valeur de crête de la tension (c)?

Quelle tension a la fréquence la plus basse?

  • Aa)
  • Bd)
  • Cc)
  • Db)

Quelle est la valeur de crête de la tension (d)?

Q3:

Le graphique représente la différence de potentiel en fonction du temps pour trois sources de courant.

Quelles sont les deux sources de courant pour lesquelles les différences de potentiel ne sont jamais négatives?

  • A(b) et (c)
  • B(a) et (b)
  • C(a) et (c)

Quelle source de courant a une différence de potentiel constante dans le temps?

  • A(a)
  • B(b)
  • C(c)

Quelle est la tension crête de la source (c)?

Quelle est la tension crête de la source (b)?

Laquelle des sources de courant représentées sur le graphique est la plus susceptible d’être produite par une dynamo contenant un commutateur?

  • A(b)
  • B(a)
  • C(c)

Q4:

Les parties (a), (b), (c) et (d) du schéma (A) illustrent une configuration pour un générateur de courant alternatif simple. Une seule boucle de fil de cuivre est en rotation dans un champ magnétique uniforme fourni par deux aimants permanents. Les quatre parties du schéma représentent la boucle dans quatre positions différentes lors de sa rotation.

Le graphique (B) représente le courant produit par ce générateur au cours du temps.

A quelle position de la boucle sur le schéma (A) correspond le point 𝑃 sur le graphique (B)?

  • A(d)
  • B(b)
  • C(a)
  • D(c)

A quelle position de la boucle sur le schéma (A) correspond le point 𝑅 sur le graphique (B)?

  • A(c)
  • B(a)
  • C(b)
  • D(d)

Q5:

Le diagramme illustre la configuration d'un simple générateur de courant alternatif. Une boucle de fil de cuivre tourne autour d'un axe dans un champ magnétique uniforme entre deux aimants permanents.

Quelles composantes sont marquées par A sur le diagramme?

  • ABalais de Charbon
  • BAimants permanents
  • CCommutateurs à anneau divisé
  • DSolénoïdes
  • EBagues collectrices

Quelles composantes sont marquées par B sur le diagramme?

  • ACommutateurs à anneau divisé
  • BAimants permanents
  • CBalais de Charbon
  • DBagues collectrices
  • EÉlectrodes

Q6:

Le schéma (a) illustre un générateur constitué d'une boucle de fil qui tourne dans le champ magnétique uniforme créé entre deux aimants permanents. Le schéma (b) représente une section transversale du générateur, indiquant la direction du champ magnétique et le parcours des deux côtés de la boucle métallique. Le graphique (c) montre la différence de potentiel induite dans le fil par ce mouvement en fonction du temps. Quel point du graphique (c) correspond à la position du fil illustré dans le schéma (b)?

  • AQ
  • BP
  • CS
  • DR

Q7:

Le schéma montre deux conceptions de générateurs. Toutes les deux utilisent des aimants permanents fixes pour créer un champ magnétique et des bagues collectrices pour relier le courant induit vers un circuit extérieur. Le design (a) a une seule boucle de fil dans le champ magnétique, alors que le design (b) a 5 boucles. Quel est l'avantage de la conception (b) par rapport à la conception (a)?

  • ALe design (b) est moins cher à produire que le design (a).
  • BLa conception (b) produit une tension de sortie en fréquence plus élevée que la conception (a).
  • CLa conception (b) produit une tension de sortie plus faible que la conception (a).
  • DLa conception (b) produit une tension de sortie plus élevée que la conception (a).
  • ELa conception (b) produit une tension de sortie à plus basse fréquence que la conception (a).

Q8:

Le dessin montre deux conceptions de générateurs.

Dans la conception (A), deux aimants permanents fixes créent un champ magnétique uniforme. Une bobine tourne dans le champ magnétique, ce qui induit une différence de potentiel dans le fil. Les bagues collectrices et les balais de graphite sont utilisés pour relier le courant induit vers un circuit extérieur.

Dans la conception (B), de deux aimants permanents sont attachés à un disque non magnétique. Les deux aimants permanents créent un champ magnétique uniforme entre eux. La bobine de fil dans le champ magnétique est fixe, tandis que l'ensemble disque-aimants tourne autour de la bobine.

Quel est l'avantage de la conception (B) par rapport à la conception (A)?

  • ALa conception (B) produit une tension de sortie à fréquence plus élevée que la conception (A).
  • BLa conception (B) génère un courant continu, qui est plus utile que le courant alternatif.
  • CLa conception (B) produit une tension de sortie plus élevée que la conception (A).
  • DLa conception (B) n'utilise pas de bagues collectrices ni de balais en graphite. Les balais s'usent au fil du temps et doivent être remplacés. Aucun composant de la conception (B) ne doit être remplacé.
  • ELe modèle (B) est moins cher à fabriquer que le modèle (A) car les bagues collectrices sont chères.

Q9:

La figure illustre deux designs de générateurs simples. Le premier utilise des bagues collectrices pour relier le courant induit au circuit extérieur. La deuxième utilise un collecteur commutateur rotatif pour relier le courant induit au circuit extérieur, avec une fonction de commutation.

Le graphique ci-dessous montre des différences de potentiel en fonction du temps générées par quatre sources différentes.

Quelle courbe sur le graphique correspond à la différence de potentiel provenant du générateur avec commutateur?

  • A𝑆
  • B𝑄
  • C𝑅
  • D𝑃

Quelle courbe sur le graphique correspond à la différence de potentiel provenant du générateur avec bagues collectrices?

  • A𝑃
  • B𝑄
  • C𝑆
  • D𝑅

Q10:

Cette figure schématise la conception d'une machine électrique tournante. Une bobine tourne dans le champ magnétique uniforme créé par deux aimants permanents. Quel est le nom donné au composant marqué A sur le schéma?

  • Aun aimant permanent
  • Bune bague collectrice
  • Cun collecteur commutateur rotatif
  • Dune brosse en graphite
  • Eun solénoïde

Cette leçon comprend 15 questions additionnelles pour les abonnés.

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