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1/3 Direction Générale des Etudes Technologiques, Institut Supérieur des Etudes

1/3 Direction Générale des Etudes Technologiques, Institut Supérieur des Etudes Technologiques de Nabeul EXAMEN Mesures Electriques Filière : 1ère Année Licence en Génie Electrique – Année universitaire 2009-2010 – Semestre 1 Durée : 1H : 30 Nombre de pages : 03 Documents : Non autorisés N.B : Nous vous prions de bien vouloir reporter le numéro d'une question sur votre copie avant d'y répondre... Exercice 01 : (05 points) On désire réaliser un ampèremètre ayant 3 calibres (3A, 1A, 0,1A) de deux manières différentes. Les caractéristiques du cadre mobile adopté sont : Rg=50Ω et Ig=50mA. 1. Ampèremètre multi gammes : a. Effectuer la figure d’un ampèremètre multi gamme. b. Déterminer les facteurs multiplicateurs de chaque calibre. c. Déterminer les résistances shunts R1, R2, R3. 2. Ampèremètre à shunt universel : a. Effectuer la figure d’un ampèremètre à shunt universel. b. Déterminer les facteurs multiplicateurs (m1, m2, m3) en fonction de R1, R2, R3 et Rg. c. Déterminer les rapports m1/m2 et m2/m3 puis déduire R2 et R3 en fonction de R1. d. Calculer alors les résistances shunts R1, R2, R3. Exercice 02 : (07 points) On désire mesurer la valeur d’une résistance R par la méthode du voltmètre en série. Pour ce faire : - On mesure au préalable la tension du générateur par un voltmètre de résistance interne Rv qui indique une lecture n1. - Puis, on place ce même voltmètre en série avec le générateur et la résistance R et sans changer le calibre, le voltmètre indique une lecture n2. 1. Représenter le schéma du montage. 2/3 2. Trouver l’expression de R en fonction de Rv et 2 1 n n x = . 3. Trouver l’expression de l’incertitude relative R R Δ en fonction de v v R R Δ et x x Δ . 4. En considérant que les incertitudes de lecture sur le voltmètre sont égales ( n n n Δ = Δ = Δ 2 1 ), montrer que 1 1 ) 1 ( 1 n n x x x x x x x Δ − + = Δ − . 5. Pour quelle valeur de x l’incertitude relative R R Δ est minimale ? 6. Calculer alors la valeur de R et de R R Δ sachant que % 1 = Δ v v R R , n1= 100, 5 , 0 = Δn et Rv=20000Ω. Exercice 03 : (07 points) I. Méthode Voltampèremètrique : On considère le montage suivant : Avec : Ω = k R 1 1 , ( )V E 1 , 0 30 ± = et V X éq R R R // = A l’aide d’un voltmètre analogique et d’un ampèremètre analogique, on a mesuré une tension U et le courant I, on a trouvé les indications suivantes : - Voltmètre analogique : Classe (Clv) Calibre (Cv) Echelle (Ev) Lecture (Lv) Erreur de lecture (n) Sensibilité (Ω/V) 1.5 30 30 29.412 0.5 20000 - Ampèremètre analogique : Classe (ClA) Calibre (CA) Echelle (EA) Lecture (LA) 1.5 100mA 100 58.823 3/3 1. a. Déterminer la tension mesurée U. b. Déterminer le courant mesuré I. c. Calculer la résistance Réq. d. En déduire la valeur de Rx. 2. Exprimer x x R R Δ en fonction de V V R R Δ et éq éq R R Δ . II. Pont de Wheatstone : On dispose d’un pont de Wheatstone dont le rapport de proportion est égale à 2 1 R R avec Ω = 100 1 R et Ω = 1000 2 R sur des décades de 0,2%, la résistance R est constituée par une association de quatre boites de décades (x1, x10, x100, x1000) de précision 0,2%. La valeur de R est de 3528Ω. 1. Représenter le montage illustrant cette méthode de mesure ; 2. Donner l’expression et la valeur de Rx. 3. Calculer ( d c b a R R R R Δ Δ Δ Δ , , , ) et en déduire R R Δ . 4. Déterminer l’incertitude relative x x R R Δ , puis l’incertitude absolue x R Δ . uploads/Litterature/ examen-mesures-2009-2010.pdf