Activités d'Investigation Professionnelle
Contrôle de batterie automobile, dimensionnement de prises d'atelier et diagnostic de résistance.
Contrôle Électrique d'un Circuit de Phare
Situation Professionnelle
Un technicien automobile contrôle le circuit des feux de croisement d'un véhicule. La batterie délivre une tension $U = 12{,}0\text{ V}$. L'ampoule de phare halogène absorbe une intensité de courant $I = 4{,}5\text{ A}$.
Travail à réaliser
1. Branchement des Appareils (Compétence S'approprier) : Indiquer le mode de branchement (série ou dérivation) du voltmètre mesurant la tension de la batterie et de l'ampèremètre mesurant le courant.
2. Calcul de la Résistance (Compétence Réaliser) : À l'aide de la loi d'Ohm ($U = R \times I$), calculer la résistance électrique $R$ du filament de l'ampoule en fonctionnement ($R = \frac{U}{I}$).
3. Diagnostic de Panne (Compétence Valider) : Si le filament casse, que devient l'intensité du courant $I$ mesurée dans le circuit ?
Voir le corrigé de l'Activité 1
1. Voltmètre branché **en dérivation** (parallèle) aux bornes de la batterie ; Ampèremètre branché **en série** dans la boucle du circuit.
2. $R = \frac{U}{I} = \frac{12{,}0}{4{,}5} \approx \mathbf{2{,}67\ \Omega}$.
3. Le circuit devient ouvert : l'intensité devient **$I = 0\text{ A}$** et l'ampoule s'éteint.
Raccordement en Dérivation de Postes de Travail
Situation Professionnelle
Un électricien raccorde 3 prises d'atelier en dérivation sur une même ligne protégée par un disjoncteur $230\text{ V} / 16\text{ A}$. Trois machines y sont branchées simultanément : une perceuse ($I_1 = 3{,}0\text{ A}$), une meuleuse ($I_2 = 5{,}0\text{ A}$) et une ponceuse ($I_3 = 4{,}0\text{ A}$).
Travail à réaliser
1. Tension sur les Prises (Compétence S'approprier) : Les prises étant en dérivation, quelle est la tension $U$ reçue par chaque machine ?
2. Courant Total (Compétence Réaliser) : À l'aide de la loi des nœuds ($I_{\text{tot}} = I_1 + I_2 + I_3$), calculer l'intensité totale absorbée par les 3 machines.
3. Validation du Disjoncteur (Compétence Valider) : Le disjoncteur calibré à $16\text{ A}$ va-t-il disjoncter lorsque les 3 machines fonctionnent en même temps ? Justifier.
Voir le corrigé de l'Activité 2
1. Chaque machine reçoit la même tension nominale : **$U = 230\text{ V}$** (propriété du montage en dérivation).
2. $I_{\text{tot}} = 3{,}0 + 5{,}0 + 4{,}0 = \mathbf{12{,}0\text{ A}}$.
3. Comme $12{,}0\text{ A} \le 16\text{ A}$, le courant total est inférieur au calibre de déclenchement : le disjoncteur ne saute pas, l'installation est conforme.
Diagnostic d'une Résistance Chauffante de Four
Situation Professionnelle
Un four de séchage de peinture en carrosserie ne chauffe plus. Alimenté sous $U = 230\text{ V}$, la résistance chauffante neuve est prévue pour absorber $I = 10{,}0\text{ A}$.
Questions & Diagnostic
1. Résistance Nominale (Compétence Réaliser) : Calculer la résistance électrique $R$ de l'élément chauffant neuf sous $230\text{ V}$ ($R = \frac{U}{I}$).
2. Mesure à l'Ohmmètre (Compétence S'approprier) : Rappeler la règle impérative de sécurité pour mesurer la résistance à l'aide d'un ohmmètre.
3. Diagnostic de Panne (Compétence Valider) : L'ohmmètre affiche "O.L" (résistance infinie). Quel est le problème et quelle pièce faut-il remplacer ?
Voir le corrigé de l'Activité 3
1. $R = \frac{230}{10{,}0} = \mathbf{23\ \Omega}$.
2. La mesure à l'ohmmètre doit être réalisée **strictement HORS TENSION** (disjoncteur coupé et résistance débranchée du circuit).
3. "O.L" signifie que la résistance est coupée en circuit ouvert (filament fondu). Il faut remplacer la résistance chauffante.