PREMIERE PARTIE : THEORIE

Documents pareils
Chapitre 7: Énergie et puissance électrique. Lequel de vous deux est le plus puissant? L'énergie dépensée par les deux est-elle différente?

Circuits RL et RC. Chapitre Inductance

MATIE RE DU COURS DE PHYSIQUE

Séquence 14 : puissance et énergie électrique Cours niveau troisième

Cours d électricité. Circuits électriques en courant constant. Mathieu Bardoux. 1 re année

1 000 W ; W ; W ; W. La chambre que je dois équiper a pour dimensions : longueur : 6 m largeur : 4 m hauteur : 2,50 m.

Module d Electricité. 2 ème partie : Electrostatique. Fabrice Sincère (version 3.0.1)

1 Savoirs fondamentaux

CHAPITRE XIII : Les circuits à courant alternatif : déphasage, représentation de Fresnel, phaseurs et réactance.

Les puissances La notion de puissance La puissance c est l énergie pendant une seconde CHAPITRE

Exercice n 1: La lampe ci-dessous comporte 2 indications: Exercice n 2: ( compléter les réponses sans espaces)

Charges électriques - Courant électrique

Chapitre 1 - Les circuits électriques

ÉVALUATION FORMATIVE. On considère le circuit électrique RC représenté ci-dessous où R et C sont des constantes strictement positives.

CHAÎNES ÉNERGÉTIQUES I CHAÎNES ÉNERGÉTIQUES. II PUISSANCE ET ÉNERGIE

Chapitre 6 ÉNERGIE PUISSANCE - RENDEMENT. W = F * d. Sommaire

CH 11: PUIssance et Énergie électrique

Cours d électricité. Introduction. Mathieu Bardoux. 1 re année. IUT Saint-Omer / Dunkerque Département Génie Thermique et Énergie

DYNAMIQUE DE FORMATION DES ÉTOILES

Physique, chapitre 8 : La tension alternative

CARACTERISTIQUE D UNE DIODE ET POINT DE FONCTIONNEMENT

M2 IAD UE MODE Notes de cours (3)

Multichronomètre SA10 Présentation générale

Les Mesures Électriques

PRODUCTION DE L ENERGIE ELECTRIQUE

Les tensions 3 CHAPITRE

La fonction exponentielle

Chapitre 5. Le ressort. F ext. F ressort

La compensation de l énergie réactive

Thermodynamique (Échange thermique)

PHYSIQUE Discipline fondamentale

Donner les limites de validité de la relation obtenue.

O, i, ) ln x. (ln x)2

document proposé sur le site «Sciences Physiques en BTS» : BTS AVA 2015

PUISSANCE ET ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

Précision d un résultat et calculs d incertitudes

AC AB. A B C x 1. x + 1. d où. Avec un calcul vu au lycée, on démontre que cette solution admet deux solutions dont une seule nous intéresse : x =

Module 3 : L électricité

Chapitre 7. Circuits Magnétiques et Inductance. 7.1 Introduction Production d un champ magnétique

DEFI «MISE EN VEILLE»

Chapitre 1 Régime transitoire dans les systèmes physiques

3ème séance de Mécanique des fluides. Rappels sur les premières séances Aujourd hui : le modèle du fluide parfait. 2 Écoulements potentiels

VEHICULES ELECTRIQUES La réglementation applicable aux IRVE (Infrastructure de Recharge pour Véhicules Electriques) CONSUEL - CAPEB 30 octobre 2012

Eléments constitutifs et synthèse des convertisseurs statiques. Convertisseur statique CVS. K à séquences convenables. Source d'entrée S1

Equipement d un forage d eau potable

Commun à tous les candidats

Chapitre 3 Les régimes de fonctionnement de quelques circuits linéaires

Cours Fonctions de deux variables

Amphi 3: Espaces complets - Applications linéaires continues

16/05/ et 16 mai 2012

Electricité : caractéristiques et point de fonctionnement d un circuit

Le transistor bipolaire. Page N 6 Tranlin

CHAPITRE IX : Les appareils de mesures électriques

". TY convertisseur statique, et des condensateurs de filtrage.

Les correcteurs accorderont une importance particulière à la rigueur des raisonnements et aux représentations graphiques demandées.

L énergie sous toutes ses formes : définitions

TP 7 : oscillateur de torsion

NOTICE DOUBLE DIPLÔME

Manuel d'utilisation de la maquette

TS 35 Numériser. Activité introductive - Exercice et démarche expérimentale en fin d activité Notions et contenus du programme de Terminale S

Table des matières. 1. But. 2. Scénario de base. 3. Simulations

Sciences physiques Stage n

1 ère partie : tous CAP sauf hôtellerie et alimentation CHIMIE ETRE CAPABLE DE. PROGRAMME - Atomes : structure, étude de quelques exemples.

Système formé de deux points

Des systèmes de chauffage avec pompe à chaleur et accumulateur de chaleur pour les construction dans les zones de montagne.

CHAPITRE VIII : Les circuits avec résistances ohmiques

La charge électrique C6. La charge électrique

Seconde Généralités sur les fonctions Exercices. Notion de fonction.

Comparaison de fonctions Développements limités. Chapitre 10

M HAMED EL GADDAB & MONGI SLIM

Complément d information concernant la fiche de concordance

Exercice 1. Exercice n 1 : Déséquilibre mécanique

Notion d électricité

BTS Groupement A. Mathématiques Session Spécialités CIRA, IRIS, Systèmes électroniques, TPIL

Correction du Baccalauréat S Amérique du Nord mai 2007

ACN Energie en partenariat avec Direct Energie Présentation marché et produits

Electricité Générale

Le circuit électrique

CORRECTION TP Multimètres - Mesures de résistances - I. Mesure directe de résistors avec ohmmètre - comparaison de deux instruments de mesure

ACADÉMIE D ORLÉANS-TOURS NOTE D INFORMATION n 25

Examen optimisation Centrale Marseille (2008) et SupGalilee (2008)

Génie Industriel et Maintenance

Notes du cours MTH1101 Calcul I Partie II: fonctions de plusieurs variables

Quantité de mouvement et moment cinétique

P17- REACTIONS NUCLEAIRES

Sciences physiques Stage n

Interaction milieux dilués rayonnement Travaux dirigés n 2. Résonance magnétique : approche classique

VOLT LA NOUVELLE CHEVROLET

ELECTRICITE. Introduction

Emerson montre aux centres de données comment réduire ses coûts énergétiques

Calcul différentiel sur R n Première partie

PANNEAU SOLAIRE ASSERVI. Dossier Ressources

Vous avez dit... LED??? DOCLED V2 Page 1 / 14

Chap 8 - TEMPS & RELATIVITE RESTREINTE

Chapitre 1: Facteurs d'échelle

ACN Energie en partenariat avec Direct Energie Présentation marché et produits

Dérivation : Résumé de cours et méthodes

Lorsque l'on étudie les sciences de la nature, deux grands axes de raisonnement

Dualité dans les espaces de Lebesgue et mesures de Radon finies

Fonctions de plusieurs variables, intégrales multiples, et intégrales dépendant d un paramètre

Transcription:

Examen de Physique, juin 2013 BA1 EN INFORMATIQUE, Partie I PREMIERE PARTIE : THEORIE Question 1 (7 points) : Les factures d électricité sont aujourd hui encore libellées en kwh (kilowatt-heure). 1. [2] Quelle est la grandeur physique mesurée par une telle unité? Justifier votre réponse. Watt = unité de puissance ; Watt-heure = unité de puissance x durée = énergie 2. [1] Quelle est l unité correspondante dans le système international d unités (S.I.)? L unité S.I. de travail est le Joule 3. [4] Calculer le facteur de conversion entre le kwh et l unité correspondante dans le système international d unités. 1 kw h = 1000 W x 3600 sec = 1000 J/s x 3600 s = 3.6 10 6 J Question 2 (16 points) : 1. [2] Ecrire la relation définissant l auto-inductance (généralement notée L) d un composant électrique.! ind = "L di dt 2. [2] Enoncer la loi d Ohm (sans oublier les conventions de signe), et donner son expression mathématique. La chute de potentiel aux bornes d une résistance est égale au produit de la résistance et du courant parcourant la résistance, la tension la plus élevée étant située à l entrée de la résistance par rapport au sens conventionnel du courant : V = R I 3. [4] A partir de ces deux lois, montrer que le produit L/R (où R est une résistance et L une auto-inductance) possède les dimensions d un temps. [Conseil : utiliser l analyse dimensionnelle ; inutile de refaire la théorie du circuit RL]

!! L $ " # R % & = # ' ind # di # " dt 1 V I $ &! & = ' ind & " # V % I di dt $ % & = 1 (1( [ dt ] = sec 4. [6] Dessiner un circuit RL (où R = 2! et L = 100 mh) série alimenté en courant continu par une pile de 4 V, en y plaçant un interrupteur. Dessiner l évolution temporelle de l intensité du courant dans ce circuit après la fermeture de l interrupteur. L interrupteur est ouvert à nouveau 200 ms après sa fermeture. Dessiner l évolution de l intensité du courant pendant les 500 ms suivant l ouverture de l interrupteur. Placer la constante de temps L/R sur les courbes cidessus [Note : e -1 = 0.37, e -4 = 0.018, e -5 = 0.007]. La constante de temps de ce circuit vaut L/R = 0.1 / 2 = 0.05 sec = 50 millisec. Après 200 millisec, soit 4 constantes de temps, l intensité du courant a atteint V/R (1-e -4 ), soit 4/2 (1-0.018) = 2 x 0.982, soit 2 A à 2% près.

5. [2] Quelle est (à 2% près) l intensité maximale du courant circulant dans ce circuit? Voir ci-dessus Question 3 (13 points) : a) [2] Donnez la définition de l'énergie cinétique. L énergie cinétique d un corps de masse m se déplaçant à la vitesse v vaut K =! mv 2 b) [2] Donnez la définition de l'énergie potentielle en relation avec la force dont elle dérive. x U(x) = U(0)!!"!" " f (x')#dx' 0 c) [2] Enoncez le théorème de l'énergie cinétique. Le théorème de l'énergie cinétique s'exprime dans le cas général par : B 1 2 # A F.dl=! $ mv " 2 % & ' B A signifiant que le travail effectué par une force F pour déplacer une masse m le long d'une trajectoire allant d'un point A à un point B est égal à la variation d'énergie cinétique de cette masse entre les points A et B.

d) [4] Qu'entend-on par conservation de l'énergie mécanique? Illustrez par un exemple. La somme des énergies potentielles et cinétique reste constante : K + U = constante Exemple : Conversion d énergie cinétique en énergie potentielle pour une masse lancée vers le haut dans un champ de gravité e) [3] Sous qu'elle(s) condition(s) y a-t-il conservation de l'énergie mécanique? La force doit être conservative, c est-à-dire le travail qu elle effectue lorsqu elle déplace son point d application de A vers B ne dépend pas du chemin suivi. Une force qui dépend de la vitesse (p.ex. force de frottement) n est pas conservative. Question 4 (9 points) : Voici représentés ci-dessous trois champs de vecteurs. Lesquels sont susceptibles de correspondre à des champs électriques (Attention, tenez compte non seulement de l orientation des vecteurs mais aussi de leur module)? Lorsque c est possible, placez la charge ou la distribution de charges qui engendre ce champ, en n oubliant pas d indiquer leur signe.! C est le champ observé entre deux plaques de condensateur, la plaque positive étant située à droite. Cette situation pourrait correspondre à une charge ponctuelle si le module du vecteur champ diminuait avec la distance au centre de symétrie. Mais comme ce module est constant, cette situation ne peut correspondre à un champ électrique de charge ponctuelle.!

! Il n y a aucune distribution de charge qui puisse conduire à cette situation.