Lycée Brizeux Samedi octobre PCSI A B

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Niveau: Supérieur
Lycée Brizeux Samedi 2 octobre 2010 PCSI A & B Devoir surveillé no 1 Électrocinétique & Optique – La durée de l'épreuve est de 4 heures. Les candidats ne sont pas autorisés à sortir avant la fin du temps prévu. – L'usage de la calculatrice est autorisé. – Tous les problèmes et exercices sont indépendants – Les résultats devront être encadrés. – Toute application numérique ne comportant pas d'unité sera considérée comme fausse. – Si au cours de l'épreuve vous repérez ce qui semble être une erreur d'énoncé, vous le signale- rez sur votre copie et poursuivrez votre composition en expliquant les raisons des initiatives que vous avez été amené à prendre. – Les résultats littéraux non homogènes entraîneront la perte de tous les points de la question. Exercice 1 Capteur lumineux utilisant une photodiode Une photodiode est un dipôle ayant la capacité de détecter un rayonnement lumineux et de le transformer en signal électrique. L'intensité Id qui circule dans ce dipôle dépend de l'éclairement noté E. On obtient le tableau de valeurs ci-dessous : E (µW.cm?2) 50 100 200 500 1000 Id (µA) 2,4 4,9 10 25 48 1. Tracer la courbe Id = f(E) (échelle : 0, 1 mW.cm?2 par cm et 5µA par cm). 2. En déduire qu'on a la relation Id = aE + b.

  • indice de réfraction du jus de fruit

  • source de tension

  • régime permanent

  • tensions de l'ordre

  • bloc de verre transparent d'indice nv

  • générateur de tension continue

  • tension

  • ordre de grandeur


Publié le : vendredi 1 octobre 2010
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Source : cpge-brizeux.fr
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F 1
F 1 F 2 F 3
i i i1 2 3
0 0 0i i i1 2 3
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0 0n = 1; 50 i1
ydeprisme,4pheurprismees.t,Lterfaceesoct.andidatsourne?sontOnp,asDevautoris?sv?r?fractionsortir(...)avantensionlaimmersionnpardudetempsauprsur?vu.PcoL'usagende&ladec2.alculatric.eerrinestI,autoris?.onsparticulesTt,ousunlesculaireprrabattusobl?mesr?exionetgrainsexerolicicoirestrouvsontlaind?pendasurntsinresp.Ltesunrir?sultatsdedevr2011ontRapp?trBrizeuencreadrde?s.ganT8eouteVIapplic1909ationranum?riquevneparcsuompvortantepationasjectifd'unit?unserfortasonctalemenonsid?rprisme?deel'imagecunommeerrefausse.deaSirepauduquelcl'auditoire.oursid?redeincidenl'?prfaceeuveprismevouserre)rgureepc?rOptiqueez?lectrocoepquifacessembledenit?trd'incidencee,uneresp.erruneurnot?d'?nonc,?,,vousSamedilelasignale-d'incidencerdonnerezlsurcevotrconsidel'indicecl'?propie?etd?duirepeoursuivrJeezPvotr,es?rie,cXompIositionsept.enexpliquantleslesyrrenaisonsodes?sinitiativeslesqueenvousspaveztra?t?ersenamen?comm?pprl'observendrdirecte,e.ob?Letesor??sultatsgrossissemenlitt?retauxtnonhorizonhomotg?nesunentr?a?nertotaleontfa?onladonnerpdesertesurde?crantousvlesd?pp(quadrill?ointspr?f?rence,deourlavquestion.desProbl?me?res),Idel?Prismese?ereexiontotaleconsJeandePlumi?reerrin,teplaourLvisualiserd'unle(inmouvair/vemencommetlabroci-dessous.wnienourutilisehaqueunterfacemicroscop&ecin?tiqueet,souhaite1pro,jeterrrescesondanobservauxationsduponourqu'elleanglesoitnot?visibleill?esurvpar,leoplusgrandanglenomr?fractionbre.BVAoiciPCSIcommenctobretresp.il1s'y1.prend...elerAnnd?nitional'angleleuxesetdesaChimieaaeestrdansl'incas.duOn1?emenquetdubroestwnienLyc?eeter?alit?durmEnol?cull'aneuvelidere,paraet?det?rieurPhprisme.ysique,Mouvi2
i2
F 2
AB (L )1
(L )2
0(L ) A A3
0F (L )33
AB (L )4
(L )5
AB
U(V )
I(mA)
I =f(U) 1V=cm 50mA=cm
U 0 6; 0 V U 6; 0 V 7; 2 V
I = f(U) U = f(I)
E = 12V
r = 40
I U
thelle.raProbl?meeI?le,ItUn2,0pveuunedetilleconstructiony.el?.0.seAPFdeormationduired'uneetimageDo-Onsaseoinplacetalemendans-tout7,2l'exerciceTdcompaournis4.letreconditions3.deh?maGauss.dA.1jetD?niragelesetconditionsonsededeGaupss.IPtourquoirelevsed'unplace-t-onendansoulules6,4conditions.de200Gausssur?hellesA.2.D?nirdles;foouryetersdepgrincipauxd?nird'uned?duirelendetil?le?lectromotricemince.inA.3leConstruire(vl'imageladeestl'obijetunel'?cestpar(VlatlenD?terminertillepconlenvetergenduteimage.eIddesoucierdioseOn(VexpoirlaDo?lecumendetvr?-r?cepteur.pqu'aonse6,0).6,8A.4Pr?ciserT0racer100sur300lelaDooncumen.ttr?pleonseCommenleortera?leyenondeinciden?tencorresppondandestD?termineraucourbraeyduonen?mergenant.issumodeeniladiplenassotillediocondevsurergendetescsans.citation,oinlafonctionnemendansdu.etA.5obUneJeanlenvirtueltillesond?critmositifpardisplendumincedonner?elled'unr?duiteoboirjetcumenpr?ponctuel).surgraphiquemenl'axelah?maosition,launetille,imanaturegelascositionunfo.erD?terminerProbl?megra-IphiquemenPttlafonctionnemennatured'unededlaZenerlenatille?et?rimenlatpcaract?ristiqueositiondipduappfodioyZener,erconimageenR?alisertion6.dire.vde0t4,0talemen6,2horizon6,6rabattus7,0.ce(V5.oir0Do0cumen50t150r?p250onse1.)racerA.6caract?ristiqueConstruirelumineuxl'imageydedul'obEcjet:ortemenpar;lad?duirelen2.tilletdivcompergeceniptepsenontreyetraaleur(VlaoirPDosercumentrelesr?cpg?om?triques,laconsid?rationsdearest??l'?quationpile.)lapet.analytiquemenl2l'ancumendiptpuisr?pd?duireonsedelecopie,raoyEnonle?mergend?letTh?vcorrespnondancet?le.auOnracieycetteondeincidenpiletforcearrivvanci-dessustetsurr?sistancelaternelenletillReproeD?terminerdivpergentteeourtpaleurerrincouranP3..deA.8tensionUntourr?-dioplorsqu'elleonseconnect?e).laA.7graThiquemenraceretsurt.leDoR C
E K
v t = 0s
K
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t 0 v (t)s
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t = 0
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Eg
0t = 0 K
E 0K
2
E
monauxObdeornesB.4dusouscondensateur.D?terminer,?lel'instane.tLorsquetensionl'inlalorsqueSoitdissip,?onUnfermedul'inhargeterrupteurtharg?.la.saA.1tQuelExprimerestdelepr?c?dencompcortemenbtteduestcondensateurauau?tudebersoutad'un?taptempsdatetr?scondensateurlongCharge(inni)proapr?smoinslaA.7fermetureplac?sdelel'inBterrupteuremmagasin?e?estEned?duirer?sultatslesevJoulealeursdecorrespornesondan.tesdedetred?cdedensateurcompetconservdecl'inttensit?deong?n?rateurdansnlerendemencircuittaueectuebpouttd'un,tempsfermetr?sositionlong.sousA.2basculeOn(phasepcosedi?recOnlehargeetl'expressionerts?rie..duQuellecirculeestpl'unit?unde?nerg?tiqueouvetdanslelecsyst?meeninetternational.?partirD?monlatrerl'expressionleBr?sultat.parQuellaestaulecnomexprimeradonn?fonction?decetteMonconstandestepartie?queA.3fournieOnausecplace?ppourV?rierestdecircuitdeledu.le?tablirorellel'?quationr?sistancedi?renctiellepar?tralr?sisanonquAm?liorationeAnllelelaobcondensateur,?itentOnInitialemencela.suivterrupteur?inv.condensateurA.4harg?,?tablirterrupteurl'expressionlad(phaseeclatensiontensiontermin?e,unProbl?meetositionteetconstan??lectromotriceduautensioncoursdedudetempsde(pcournale.forceD?terminerdedeid?altensit?).enTcapacit?rouvcouranerqui?danspcircuitaourrticondensateurr.de?tudecetteB.1expressionl'?nergielatancevparaleurcondensateurdesatensionhargeetermin?edfonctiong?n?rateurr?sis-undpuneourB.2u?ndestempsdetr?spartielong.te,V?rierdquel'?nergiecetteetv?ealeureetcorrespdansondr?sistanauecomcoursplaortemenharge.tnduAcondensateurenpr?vudedansetladeuxquestionB.31.trer,A.5partirDonnerr?sultatsl'allureladepr?c?denla,courbl'?nergieeenrepr?senpartativg?n?rateurecoursdelalahargefonction?gale?leortedip?ledudiB.etlaenationpr?cisanl'?nergietcourssonlaasymptote.hargeCalculercondensateur.laCalculervrendemenaleur?nerg?tiquedetemplaApuneenlatehargedecondensateurlalecourb?ev?uneAtaornescebinductiv.CTduracertlad'xm?liorer.rendemen?del'originecetducalculeronlescelle-cicodeuxordonn?eses.duconsid?repouroleitagenant:d'inlatersectionersdetracetteletangen?tanted?caonvl'inec?l'asymptote.dansA.6pD?terminer,1en1).fonctionladehargeula,d'unl'expressionestduontempsIVadansplacep?2partir2)duquelonlac?declahargehargedcondensateurulaconden-sateurtangen3teEg1
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EC2
C E
0
demand?dleerlaspremi?reenphaseode?cleshargeles?deCesphaser?sultatsl'expressionpdeou?taprrolanttC.4?treled?duitsd?terminerdesemmagasin?equestionscourspr?c?denenteetsl'?nergie.deC.2fonctionQuellelesttenl'?quationudi?rencondensateurtiellepr?c?denvro?ri?equestion.parutilisanladetensiondephasedupremi?reauacourspdeg?n?rateurlaladeuxi?mecphasecdedec.hargel'?nergie?emmagasin?eEnauprenandeuxi?methargepQuelleourC.5originerendemencoursdesC.6tempsd(tslalorsdehargecoursv)m?tholaindiquerdatefaudrait?calcullaquelleceoharge.nEnbascutleexpressionsl'icondensateurnetterrupteurrdefonctionlatemps,p:ositionl'expression1l'?nergiedansplafourniepaositionle2,aud?terminerdel'expressiondeuxi?mededeauhargeg?n?rateurfonletiparnfourniedeencfonctionddeuhargetempsestauparcourscondensateurdecourslaladeuxi?mephasephasecdeenaudedeetc.dCalculercondensateurecettetestenclaharge.hargeC.3uEnlorsqued?duire,derni?reeneectu?efonctiondeuxdues.temps,Comptel'expressionudeel'inrendementensit?obtenl'?nergiesestdeQuellecC.1dupauecfairedeuxledesttes,lacommenhargeilupvc?der1.oquirtratendrevrendemenersedeleccircuitdaucondensateurcoursersdeAucunlan'estdeuxi?medansphasettede4cL r
i uL
i uL
L R
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T0 t i
2
u (t)L
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Ti(t) u (t) tTL 2
f = 1; 0kHz L = 1; 0H
3R = 1; 0:10
T
i(t) u (t)L
esth?mal'?vleslacond'invD?terminerencomptionsled'orienetationenadopt?essonpourourlel'aidevett?n?gligeable.pr?ciserain).aleursLesdesv.aleurs?lectrique.usuelles?desetinductancesmonrenconelquestr?esEtudes'?c'inhelonnenentladel'expressionquelquesThenrysrepr?sen?etquelquespr?cisanmillihenrys.cesBt,R?ptesonsetd'unr?sistancecircuitct?ris?eRLG.B.F.?cylindriqueunebtensionunenbcr?neauxlaOnd?livr?eseconstanpropraceroseded'?tudiertlader?pDonneronseL'ind'untcircuitd?termination(RL)constan?EnunePr?liminairetensionterneenl'allurecr?neauxcourbdes?livr?esaparparfaiteunbg?n?rateurlesbasseersfr?quencetenden(G.B.F.).pLequecircuitgrepr?senl'origine.t?psdeurinlaetgureour4estcompB.4orter?gl?unleenroulemenb,obineaparfaite?led'inductancer?elle(onUne,tune.r?sistance?rioorneslaetaunetG.B.F.ded?livrancircuit.temenunedestensionqenVcr?neauxlesbariationsrepr?senlt?etensit?surdanslacircuit.guret?grer5.justianB.1soigneusemenOnlad?nitdela(des)constante(s)tet?gration.ded?duiretempsdesesA,estexprim?e.enracersecondes,dduscesitativrcuitde(RL)r?sistanceparsiunederelationditeduobinetenyptev?vtensionlesquelleslafonctionsettparfaiter?gimeobineermaneno?ainsibl'?quationettanuneenson?tB.3deuxcomconstanl?tementesl'expressionr?eLalterneles.etPsaarauto-inductanceersepscparquelquescara?rioElleCommen.5Lealeurestdessurexpfr?quenceosand'untstvparetconstitutrala(onobineraisonnerap?inductancepartirdipdesestcaract?ristiquesobineenbtreobinequiuneetortanttages).ComparerB.2pPdeourdecourantensionleptrerenG.B.F.relationlalate,temps?tablirdul'T?qqualitativutaolutiontigraphesoundedi?renetd'unProbl?metieller?gissananalysesurdimensionnelleprapide,des.d?terminerter.lav6NomR?ponse:Document7NomR?ponse:Document

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