Notes, résumés, travaux, examens et problèmes de Physique

Caractéristiques Générales des Transformateurs

Ce document détaille les principales caractéristiques techniques des transformateurs électriques.

1. Tension Primaire (U₁)

   La tension primaire est la tension d'alimentation appliquée au transformateur.

2. Tension Maximale de Service (U_max)

   C'est la tension la plus élevée que le transformateur peut supporter en régime permanent d'exploitation. Les valeurs maximales couramment utilisées sont 24 kV et 36 kV.

3. Tension Nominale (U_n)

   La tension nominale est la tension obtenue aux bornes du secondaire lorsque le circuit primaire est alimenté par sa tension nominale. Il existe deux classes : B1 et B2.

4. Puissance Apparente Nominale (S_n)

   C'est la puissance maximale que le transformateur peut fournir sans dépasser

Réglementation des trains routiers

Types de véhicules et dimensions

Tracteur

Essieu avant simple et essieu tandem, empattement de 3,5 mètres ou plus (mesuré à partir de l'axe de rotation de l'essieu simple jusqu'à l'axe de rotation du premier essieu tandem); et un empattement de 6,2 mètres ou moins (mesuré à partir de l'axe de rotation de l'essieu simple jusqu'au centre de l'essieu tandem).

Première semi-remorque

• Type B (essieu tandem - essieu triple)
• Type A ou C (essieu tandem - essieu triple - groupe de 4 essieux B.44 ou B.45)

Deuxième semi-remorque

• A, B, C (essieu tandem - essieu triple [l'espacement entre les essieux tandem ou triple mesuré entre les centres de rotation : 1,85 m ou moins])

Semi-remorques A et C

Si la remorque a été... Continuer la lecture de "Réglementation des trains routiers : longueurs, charges et routes autorisées" »

Le spectre de la lumière blanche est composé de plusieurs lumières colorées ou radiations (violet, indigo, vert, bleu, jaune, orange, rouge): la lumière blanche est polychromatique.

Si la lumière est composée d'une seule radiation colorée (laser, rouge, laser vert...) elle est monocromatique.

Notion de Longueur d'Onde

Une radiation est caractérisée par une grandeur appelée longueur d'onde, notée λ. Son unité de mesure est le mètre (m), mais on l'exprime généralement en nanomètre (nm). Dans le vide ou dans l'air, les longueurs d'onde des radiations de la lumière blanche s'étendent de 400nm à 800nm environ. L'œil humain est sensible à cette plage de longueurs d'onde dans le domaine du visible: ultraviolets - lumière visible

Le Soleil et la Fusion Nucléaire

La Fusion Nucléaire au Cœur du Soleil

Le Soleil est composé de différentes zones :

• Cœur : Siège des réactions thermonucléaires.
• Zone radiative : Le transfert d'énergie s'effectue très lentement par rayonnement.
• Zone convective : Des tourbillons de matière évacuent la chaleur vers l'extérieur.
• Photosphère : Couche superficielle d'où provient l'essentiel du rayonnement reçu par la Terre.

Chaîne « proton-proton »

1. Étape n°1 : ¹H + ¹H → ²H + ⁰e⁺ + neutrino
2. Étape n°2 : ²H + ¹H → ³He + rayonnements gamma
3. Étape n°3 : ³He + ³He → ⁴He + ¹H + ¹H

C'est la fusion nucléaire des atomes d'hydrogène en hélium qui est à l'origine de la très grande quantité d'énergie rayonnée par le Soleil. Cette fusion... Continuer la lecture de "Le Soleil : Fusion Nucléaire et Rayonnement" »

1. Les Alternateurs Électriques

a. L'induction Électromagnétique

Un alternateur électrique convertit l'énergie mécanique en énergie électrique grâce à l'induction électromagnétique. Ce phénomène, découvert par Michael Faraday en 1831, s'appuie sur le lien entre électricité et magnétisme mis en évidence par Oersted en 1820. L'induction électromagnétique est l'apparition d'un courant électrique dans un conducteur placé dans un champ magnétique variable.

Exemple : Déplacer un aimant à proximité d'une bobine de fil de cuivre, ou inversement, induit une tension électrique alternative (changeant de signe au cours du temps) mesurable avec un multimètre.

b. Les Constituants d'un Alternateur

Un alternateur comprend toujours au... Continuer la lecture de "Alternateurs et Capteurs Photovoltaïques : Conversion d'Énergie" »

Réseaux électriques intelligents et pertes par effet Joule

I. Transport de l’énergie électrique

Un réseau électrique achemine l’énergie produite vers les utilisateurs via des lignes électriques : haute tension pour la transmission, moyenne puis basse tension pour la distribution.

Les réseaux électriques intelligents (smart grids) optimisent ce transport grâce à un pilotage permettant :

• D’alterner les modes de production (intermittents ou non)
• D’équilibrer offre et demande (selon les régions, l’heure, etc.)
• De gérer incidents et pannes efficacement

II. Pertes par effet Joule

Un courant traversant un conducteur le chauffe, générant une dissipation d’énergie thermique : l’effet Joule. Dans les réseaux de distribution,... Continuer la lecture de "Optimisation des réseaux électriques: Réduction des pertes par effet Joule" »

Caractéristiques du rayonnement solaire

La loi de Wien caractérise le lien entre la température de surface d’un corps noir et la longueur d’onde d’émission maximale de ce corps par la relation :

λ_max × T = 2,898 × 10^-3 (avec λ_max en m et T en K).

On rappelle que l'échelle des températures Celsius est, par définition, la température absolue décalée en origine de 273 K : T = θ + 273 avec T la température en kelvin et θ la température en degré Celsius.

Rayonnement solaire hors atmosphère

1. La longueur d’onde au maximum d’émission du rayonnement solaire hors atmosphère est d'environ 490 nm.
2. λ_max = 2,898 × 10^-3 / (5620 + 273) = 4,92 × 10^-7 m = 0,492 μm.
3. L'atmosphère absorbe et réfléchit une partie du rayonnement solaire.

Définitions Astronomiques Fondamentales

Le Satellite Naturel

Un satellite naturel est un corps céleste qui orbite autour d’une planète. On en connaît actuellement 172 dans notre système solaire.

La Planète : Définition et Types

Une planète est un corps céleste qui remplit plusieurs conditions :

• Elle est en orbite autour du Soleil.
• Elle possède une masse suffisante pour que sa gravité l’emporte sur les forces de cohésion interne et la maintienne en équilibre hydrostatique, sous une forme quasiment sphérique.
• Elle a "nettoyé" son orbite, c’est-à-dire éliminé tout corps susceptible de se déplacer sur une orbite proche.

Les planètes se divisent en deux catégories principales :

• Planètes telluriques : petites et solides (par exemple,

Principes Fondamentaux de l'Énergie Terrestre

• Effet de serre : Dépend de la présence d'une atmosphère.
• Le rayonnement reçu par la surface de la Terre de la part de l'atmosphère est du même ordre de grandeur que le rayonnement solaire reçu.
• La puissance solaire reçue par une planète dépend des deux à la fois.
• Si l'albédo terrestre moyen augmente, la température moyenne de la planète diminue.

La Répartition de l'Énergie Solaire sur Terre

L'éclairement reçu au sol dépend de plusieurs facteurs :

• L'heure : L'ensoleillement est maximal à midi heure solaire.
• La latitude : Plus elle est élevée (on se rapproche des pôles), plus l'ensoleillement est faible.
• La saison : Dans l'hémisphère Nord, l'ensoleillement est plus important en été.

Le fonctionnement de l'oreille

L'oreille possède une mécanique incroyable.

Le cheminement du son

Lorsqu'on entend un son, notre tympan vibre. Cette vibration fait bouger une chaîne de trois petits os situés juste derrière lui, appelés les osselets :

• Le marteau : directement attaché au tympan.
• L'enclume : reliée au marteau.
• L'étrier : relié à l'enclume et en contact avec l'oreille interne.

Grâce à cette disposition, la vibration initiale du tympan est amplifiée.

La transformation en signal nerveux

Derrière l'étrier se trouve la cochlée, une sorte de récipient en forme de colimaçon. Elle contient un liquide dans lequel baignent de minuscules cils sensoriels. Quand l'étrier appuie sur la membrane de la cochlée, le liquide se met en... Continuer la lecture de "Le Son, l'Oreille et la Voix : Mécanismes Expliqués" »