ELECTROTECHNIQUE ET ELECTRONIQUE

ELECTROTECHNIQUE ET ELECTRONIQUE.

Ce formulaire n’est qu’un aperçu des notions que vous devez connaître pour le BEP. Il contient l’essentiel des compétences et des connaissances à retenir au cours des deux années. Certaines notions peuvent avoir été oubliées. PHYSIQUE MECANIQUE Une force a pour caractéristique : son point d’application, sa droite d’action ( ou direction) son sens et son intensité. POIDS D’UNOBJET P= mg avec P le poids en Newton (N), et m la masse en kg et Équilibre d’un solide soumis à deux forces : Un solide est en équilibre sous l’action de deux forces si ces deux forces : ont la même droite d’action, la même intensité mais des sens opposés. Équilibre d’un solide soumis à trois forces : Un solide est en équilibre sous l’action de trois forces non parallèles si les trois conditions suivantes sont respectées : o Les droites d’action sont coplanaires ( dans le même plan) o Les droites d’action sont concourantes ( se coupent en un même point) o Le dynamique des forces est fermé. Moment d’une force : La grandeur qui mesure l’effet de rotation produit par une force ***F exercée sur un solide mobile autour d’un axe est le moment d’une force. La valeur du moment M est donné par la formule M = Fd avec F intensité de la force en N et d distance entre la droite d’action de la force et l’axe de rotation. D s’exprime en m et M en N.m. Théorème des moments : Pour qu’un solide en rotation autour d’un axe soit en équilibre il faut que la somme des moments des forces qui font tourner dans un sens soit égale à la somme des moments des forces qui font tourner dans l’autre sens Couple de forces : Un couple de forces est un ensemble de deux forces ayant : o des droites d’action distinctes mais parallèles o Des sens opposés o des intensités égales Le moment d’un couple est donné par la relation M =Fd avec F l’intensité commune aux deux forces et d la distance exprimée en mètres entre les droites d’action des deux forces. Forces pressantes et pression : La pression pressante F perpendiculaire à la surface pressée S est donnée par la relation : p = avec p la pression en Pascal (Pa) ; F la force en N et S en m².

Principe fondamental de l’hydrostatique .

Un corps homogène de masse m et de volume V a une masse volumique  donnée par l’expression : avec m en kg ; V en m3 ;  en kg.m-3 principe fondamental de l’hydrostatique La différence de pression entre deux points A et B d’un fluide en équilibre s’exprime par : avec  en kg.m-3 ; h en m ; p en Pa CINEMATIQUE Mouvement de translation : Mouvement de translation rectiligne uniforme la vitesse v= Pour convertir une vitesse en m/s en km/h on multiplie par 3,6 Mouvement de translation rectiligne uniformément varié : v=at avec v la vitesse en m/s ; a l’accélération en m/s² ; et t le temps en s Pour calculer l’accélération on utilise a = Équations horaires ( en général elles sont données le jour de l’épreuve dans l’exercice ) v=at + v0 et x = at² + v0  t Mouvement de rotation : Un solide est en rotation autour d’un axe O. On définit la vitesse angulaire par avec en rad/s ; α en rad et t en s la fréquence N est donnée par la relation : N= avec T la période en seconde et N la fréquence en Hertz (Hz) la vitesse linéaire est donnée par V= R avec R le rayon en m et V la vitesse linéaire en m/s et en rad/s. = 2πN avec N la fréqence en Hz et en rad/s. TRAVAIL ET PUISSANCE Travail d’une force  Le déplacement et la force ont la même direction Le travail d’une force F est donné par la formule W = F l avec F l’intensité de la force(N) et l la longueur du déplacement en mètre. Le travail W s’exprime en Joules (J)  Le déplacement et la force n’ont pas la même direction : La formule est alors W = Fl cosα avec α angle entre F et le déplacement. Puissance d’une force : P = la puissance P en Watt ; W le travail en Joule et t le temps en secondes.

L’énergie cinétique : elle est liée au mouvement . Pour un solide de masse m, en mouvement de translation à la vitesse v possède une énergie cinétique Ec= m v² avec m en kg, v en m/s et Ec en joules. • L’énergie potentielle : elle est liée à la position. Un solide de masse m ( kg) placé à l’altitude z (m) possède une énergie potentielle Ep = mgz • L’énergie mécanique est égale à Em= Ec + Ep • Pour un système isolé, l’énergie mécanique est conservée. Un système est isolé, s’il n’y a aucun transfert d’énergie entre le système et le milieu extérieur. Rendement énergétique Le rendement d’un convertisseur est le rapport , noté η entre le travail utile fourni Wu et le travail absorbé Wa η = Si l’on raisonne sur l’unité de temps, le travail devient la puissance et le rendement s’écrit η = LA CHALEUR Dilatation : La dilatation linéique se manifeste par un allongement qui se calcule à partir de la formule : l – l0 = α l0θ ou l = l0 ( 1+ α θ) α coefficient de dilatation linéique exprimé en °C–1 ; θ température en °C ; l0 longueur de la tige à 0°C. Quantité de chaleur Quand un corps reçoit de la chaleur et que sa température augmente, la quantité de chaleur Q se calcule à partir de la formule : Q = mc (θf – θi) Avec Q : quantité de chaleur en Joule ; m la masse du corps en kg ; C la capacité thermique massique en kg–1C–1; θf – θi la différence entre la température finale et initiale. ELECTRICITE Courant continu tension • La tension se mesure avec un voltmètre placé en dérivation dans le circuit. • Elle s’exprime en volt. • La tension aux bornes d’un ensemble de dipôles montés en série est égale à la somme des tensions aux bornes de chacun d’eux. • Les tensions aux bornes de dipôles montés en parallèles sont égales intensité • L’intensité se mesure avec un ampèremètre placé en série dans le circuit. • Elle s’exprime en ampère. • L’intensité est la même en tout point d’un circuit série. • La somme des intensités des courants qui arrivent en un nœud est égale à la somme des intensités des courants qui en repartent. Conducteurs ohmiques • Lorsqu’un courant d’intensité I traverse une résistance R la tension aux bornes de cette résistance est donnée par la loi d’ohm : U = RI.