Sujet du bac 2025 de STI2D - Physique-chimie et mathématiques — Métropole (technologique - STI2D) (STI2D)

25-2DPCMAME1 1 / 15 BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE ÉPREUVE D’ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ SESSION 2025 SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE L’INDUSTRIE ET DU DEVELOPPEMENT DURABLE Physique-Chimie et Mathématiques Mardi 17 juin 2025 Durée de l’épreuve : 3 heures L’usage de la calculatrice avec mode examen actif est autorisé. L’usage de la calculatrice sans mémoire, « type collège » est autorisé. Dès que ce sujet vous est remis, assurez-vous qu’il est complet. Ce sujet comporte 15 pages numérotées de à . PHYSIQUE-CHIMIE ................................................................................... points MATHÉMATIQUES ..................................................................................... points 25-2DPCMAME1 2 / 15 EXERCICE 1 (4 points) (physique-chimie et mathématiques) Pertes d’énergie dans le réseau électrique Lors de l’alimentation d’un équipement électrique en régime sinusoïdal, les pertes d’énergie par effet Joule dans les lignes d’alimentation peuvent être importantes. Afin d’évaluer leur valeur, on doit calculer le facteur de puissance de l’équipement électrique. Données : Pour un courant alternatif sinusoïdal, les valeurs efficaces de la tension et de l’intensité du courant, Ueff et Ieff, sont reliées à leurs valeurs maximales, Umax et Imax, par les relations : Ueff =Umax √" et Ieff = Imax √" Partie 1 L’équipement électrique dont on désire déterminer le facteur de puissance est constitué de l’association d’une bobine, composant électrique présent dans de nombreux circuits électriques, et d’un résistor. On réalise le circuit représenté sur la figure1 ci-dessous. Figure 1 – Circuit électrique réalisé Bobine Résistor i(t) u(t) Équipement électrique 25-2DPCMAME1 3 / 15 La figure 2 ci-après représente l’évolution temporelle de la tension u(t) aux bornes de l’équipement électrique. Figure 2 – Évolution temporelle de la tension aux bornes de l’équipement électrique. Q1. Déterminer par lecture graphique la valeur maximale, notée Umax, de la tension observée puis calculer la valeur efficace associée, notée Ueff. Q2. Sachant que la valeur efficace de l’intensité du courant est égale à Ieff = 3,5×10-3 A, montrer que la puissance apparente S de l’équipement électrique a pour valeur approximative S = 1,4×10-2 VA. On rappelle que l’expression …