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BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES C

BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES Ce document comprend : - une fiche descriptive du sujet destinée à l’examinateur : Pages 2 et 3 - une fiche descriptive du matériel destinée à l’examinateur : Page 4 - une grille d’évaluation, utilisée pendant la séance, destinée à l’examinateur : Page 5 - une grille d’évaluation globale destinée à l’examinateur : Page 6 - un document “ sujet ” destiné au candidat sur lequel figurent l’énoncé du sujet, ainsi que les emplacements pour les réponses : Pages 1 à 6 Les paginations des documents destinés à l’examinateur et au candidat sont distinctes. ÉLECTRICITÉ II ETUDE DU TRANSFORMATEUR 1 BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES FICHE DESCRIPTIVE DU SUJET DESTINÉE À L’EXAMINATEUR ETUDE DU TRANSFORMATEUR 1 - OBJECTIFS : Les manipulations proposées permettent de mettre en œuvre et d’évaluer - les méthodes et savoir-faire expérimentaux suivants :  réaliser un montage à partir d’un schéma  utiliser un système d’acquisition de données  visualiser les tensions et les intensités aux bornes des bobines d’un transformateur - le compte-rendu d’une étude expérimentale :  donner les caractéristiques des tensions instantanées du primaire et du secondaire  déterminer la relation entre les tensions efficaces du primaire et du secondaire  déterminer la relation entre les intensités efficaces du primaire et du secondaire  comparer le rapport des tensions efficaces à celui des bobines ( np : nombre de spires du primaire et ns : nombre de spires du secondaire )  comparer le rapport des intensités efficaces à celui des bobines  indiquer le rôle du transformateur 2 - MANIPULATIONS : - Matériel utilisé : voir fiche jointe ; - Déroulement : voir le sujet élève ; Remarques, conseils : Le poste ExAO doit être en fonctionnement avec tous les préréglages nécessaires au déroulement de l’expérience. 2 3 - ÉVALUATION : L’examinateur qui évalue intervient à la demande du candidat. Il doit cependant suivre le déroulement de l’épreuve pour chaque candidat et intervenir en cas de problème, afin de lui permettre de réaliser la partie expérimentale attendue ; cette intervention est à prendre en compte dans l’évaluation. Évaluation pendant la séance : - utiliser la “ grille d’évaluation pendant la séance ”. - comme pour tout oral, aucune information sur l’évaluation, ni partielle ni globale, ne doit être portée à la connaissance du candidat. - à l’appel du candidat, effectuer les vérifications décrites sur la grille. - pour chaque vérification, entourer, en cas de réussite, une ou plusieurs étoiles suivant le degré de maîtrise de la compétence évaluée (des critères d’évaluation sont proposés sur la grille). Le nombre total d’étoiles défini pour chaque vérification pondère l’importance ou la difficulté des compétences correspondantes. Pour un appel, l’examinateur évalue une ou plusieurs tâches. Lorsque l’examinateur est obligé d’intervenir dans le cas d’un montage incorrect ou d’un manipulation erronée, aucune étoile n’est attribuée pour cette tâche. En cas d’erreur du candidat ou de problème informatique (données inexploitables) un fichier de secours sera fourni au candidat. Si le candidat rencontre des difficultés liées à l’environnement informatique il ne sera, en aucun cas, sanctionné Évaluation globale chiffrée (grille d’évaluation globale) : - convertir l’évaluation réalisée pendant la séance en une note chiffrée : chaque étoile entourée vaut 1 point. - corriger l’exploitation des résultats expérimentaux : le barème figure sur le document (Attribuer la note maximale pour chacun des éléments évalués, dès que la réponse du candidat est plausible et conforme aux résultats expérimentaux). 3 BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES FICHE DE MATÉRIEL DESTINÉE À L’EXAMINATEUR SUJET : ETUDE DU TRANSFORMATEUR PAR POSTE CANDIDAT :  Un G.B.F muni d’une fiche B.N.C. en position sinusoïdale et réglé sur la fréquence f = 50 Hz  Un transformateur démontable constitué : - d’une bobine de 500 spires - d’une bobine de 1 000 spires - d’une culasse pour le noyau démontable du transformateur  Un interrupteur,  Des fils conducteurs,  Un dispositif ExAO avec des capteurs voltmètres et ampèremètres. POSTE EXAMINATEUR :  Un appareil de chaque sorte en réserve,  Un poste ExAO en attente (pour éventuellement un autre TP) Lorsque le matériel disponible dans l’établissement n’est pas identique à celui proposé dans les sujets, les examinateurs ont la faculté d’adapter ces propositions, à la condition expresse que cela n’entraîne pas une modification du sujet, et par conséquent du travail demandé aux candidats. 4 BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES GRILLE D’ÉVALUATION PENDANT LA SÉANCE SUJET : ETUDE DU TRANSFORMATEUR NOM et Prénom du CANDIDAT : N° : Date et heure d’évaluation : N° poste de travail : Appels Vérifications Évaluation Appel n° 1 Vérification du montage * Réglage du G.B.F Appel n° 2 Nature des courbes * Relevé des périodes de up et de us ** Relevé des amplitudes de up et de us * Appel n°3 Relevé des tensions efficaces * Appel n°4 Vérification du montage * Réglage du G.B.F Appel n° 5 Nature des courbes * Relevé des périodes de ip et de is ** Relevé des amplitudes de ip et de is * Appel n°6 Relevé des intensités efficaces * Appel n°7 Remise en état du poste de travail * Pour un appel, l’examinateur évalue une ou plusieurs tâches. Lorsque l’examinateur est obligé d’intervenir dans le cas d’un montage incorrect ou d’une manipulation erronée, aucune étoile n’est attribuée pour cette tâche. 5 BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES GRILLE D’ÉVALUATION GLOBALE SUJET : ETUDE DU TRANSFORMATEUR NOM et Prénom du CANDIDAT : N° : Date et heure d’évaluation : N° poste de travail : Barème Note Évaluation pendant la séance (Chaque étoile vaut 1 point) 13 Exploitation des résultats expérimentaux 7 Comparaison des périodes et des amplitudes de up et us 0,5 + 0,5 Calcul du rapport ; Up et Us proportionnelles 0,5 + 0,5 Transformateur abaisseur de tension efficace 0,5 Comparaison des rapports et 0,5 Comparaison des périodes et des amplitudes de ip et is 0,5 + 0,5 Les points sont alignés 0,5 Equation de la droite 0,5 Transformateur élévateur d’intensité efficace 0,5 Comparaison des rapports et . 0,5 Conclusion sur le transformateur 0,5 Conclusion sur l’inversion des bobines 0,5 6 BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES SUJET DESTINÉ AU CANDIDAT : ETUDE DU TRANSFORMATEUR NOM et Prénom du CANDIDAT : N° : Date et heure d’évaluation : N° poste de travail : L’examinateur intervient à la demande du candidat ou quand il le juge utile. Dans la suite du document, ce symbole signifie “ Appeler l’examinateur ”. Dans la suite du document, ce symbole signifie “ Consulter la notice technique ”. BUT DES MANIPULATIONS : Le but des manipulations est :  d’étudier les tensions et les intensités instantanées aux bornes d’un transformateur.  d’établir une relation entre les tensions efficaces et celle entre les intensités efficaces.  de comparer cette relation au rapport ( n p : nombre de spires du primaire et ns : nombre de spires du secondaire )  indiquer le rôle du transformateur TRAVAIL A REALISER : I) Etude des tensions. Réaliser le montage correspondant au schéma ci-dessous : G.B.F K capteur voltmètre capteur voltmètre Système d’acquisition 1000 spires 500 spires 1 I.1) Etude des tensions instantanées. a) En gardant l’interrupteur ouvert, effectuer le réglage suivant :  G.B.F. en position sinusoïdale et réglé sur la fréquence f = 50 Hz  bouton amplitude du G.B.F. en position milieu. Appel n° 1 Faire vérifier le montage et faire préparer le système d’acquisition par l’examinateur. b) Fermer l’interrupteur K et démarrer l’acquisition automatique. Visualiser la tension up(t) aux bornes du primaire et la tension us(t) aux bornes du secondaire . c) Déterminer la nature des courbes obtenues en cochant la bonne réponse :  droite  hyperbole  sinusoïde  parabole Appel n° 2 Appeler l’examinateur pour qu’il vérifie l’acquisition et qu’il prépare le système d’acquisition manuelle. d) Exploitation des résultats : - Compléter le tableau suivant : up(t) us(t) Période T ( s) Arrondie à 0,001 s T1=…………… T2=…………… Amplitude U(V ) Arrondie à 0,1V U1 max = ..………… U2 max = ………… - Choisir la ou les affirmations exactes en cochant la ou les bonnes réponses.  up(t) a la même période que us(t)  up(t) a la même tension Umax que us(t)  up(t) a une période supérieure à celle de us(t)  up(t) a une tension Umax supérieure à celle de us(t)  up(t) a une période inférieure à celle de us(t)  up(t) a une tension Umax inférieure à celle de us(t) 2 I.2) Etude des tensions efficaces. Reprendre le même montage du transformateur que précédemment. a) En gardant l’interrupteur ouvert , effectuer le réglage suivant :  G.B.F. en position sinusoïdale et réglé sur la fréquence f = 50 Hz.  bouton amplitude du G.B.F. en position minimale. Appel n° 3 Faire vérifier le montage et faire préparer le système d’acquisition par l’examinateur. b) Fermer l’interrupteur K et démarrer l’acquisition manuelle - Mesurer les uploads/Management/ lp-cugnot-toul-electricite-def-version-2.pdf