Derniers contenus

Document de 16 ko, dans Général

Le dernier TP d'informatique aura lieu de 13h30 à 15h30 le mercredi 19 juin.

Questions de cours et exercices : Champ magnétique, force de Laplace, induction

• Sources de champ magnétique, plans de symétrie et d’antisymétrie pour la distribution des courants, moment magnétique
• Force de Laplace
• Action d'un champ magnétique uniforme sur une tige en translation (rails de Laplace), sur un cadre en rotation, sur un aimant. Moment et énergie potentielle.
• Loi de Lenz, loi de Faraday
• Auto-induction : flux propre, inductance propre, modélisation électrique, aspect énergétique
• Induction mutuelle : inductance mutuelle, modélisation électrique, aspect énergétique
• Transformateur électrique
• Conversion d'énergie mécanique vers électrique : rails de Laplace, alternateur.
• Conversion d'énergie électrique vers mécanique : rails de Laplace, moteur synchrone.

Questions de cours

1. Définir les plans de symétrie et d'antisymétrie pour la distribution des courants. Que peut-on dire du champ magnétique sur ces plans? Pour une spire ou un solénoïde (au choix du colleur), quels sont les plans de symétrie/antisymétrie? En déduire l'allure des lignes de champ.
2. Énoncer la force de Laplace. Déterminer la force exercée sur une tige, parcourue par un courant I, immobile dans un champ $\overrightarrow{B}$ uniforme. Si elle peut se déplacer, quelle est la puissance de la force?
3. Définir le moment magnétique d'un circuit électrique, d'un aimant. Déterminer le couple, par rapport à son axe de rotation, exercé sur un cadre fixé par une liaison pivot, parcouru par un courant $I$, positionné dans un champ $\overrightarrow{B}$ uniforme orthogonal à l'axe.
4. Définir le moment magnétique d'un circuit électrique, d'un aimant. À partir de l'expression du couple, déterminer l'énergie potentielle et les positions d'équilibre d'un cadre, parcouru par un courant $I$ et fixé à un axe de rotation, positionné dans un champ $\overrightarrow{B}$ uniforme orthogonal à l'axe.
5. Définir le flux magnétique d'un champ magnétique à travers un circuit fermé. Énoncer la loi de Lenz et la loi de Faraday.
6. Définir l'inductance propre d'un circuit électrique. La déterminer pour un solénoïde de $N$ spires et de longueur $\ell$, dont le champ magnétique créé à l'intérieur vaut $\mu_0\,N\,I/\ell$.
7. Grâce à la loi de Faraday, déterminer le modèle électrique complet d'une spire (de résistance non nulle). Déterminer le modèle électrique complet de deux spires (de résistance non nulle) en induction mutuelle.
8. Qu'est-ce qu'un transformateur? Comment cela fonctionne? À quoi cela sert-il?
9. Réaliser un bilan énergétique d'un système de type rails de Laplace horizontaux dont le but est de transformer une énergie mécanique en énergie électrique.
10. Réaliser un bilan énergétique d’un système de type rails de Laplace horizontaux dont le but serait de transformer une énergie électrique en énergie mécanique.
11. Expliquer le phénomène appelé courants de Foucault et trois applications pratiques.

Les dernières colles de Physique de M. Caville et M. Ravat sont déplacées:

Groupe 8 : lundi 17 à 13h30 avec M. Caville en salle 12

Groupe 5 : lundi 17 à 16h40 avec M. Caville en salle 12

Groupe 13 : lundi 17 à 17h40 avec M. Caville en salle 12

Groupe 9 : mardi 18 à 15h40 avec M. Ravat en salle 12

Groupe 1 : mardi 18 à 16h40 avec M. Ravat en salle 12

colles du 18 juin avec Monsieur Lebeau en salle 41 (gp 11 et 15)

colles du 20 juin avec Monsieur Lacoste en salle C1 (gp 3 et 13)

Document de 68 ko, dans Physique/Exercices

Document de 32 ko, dans Physique/Cours

La CPE vous demande de vérifier les données administratives qu'elle détient à votre sujet. Vous avez la possibilité de télécharger votre fiche de renseignements personnels ici.

Vous devez, d'ici lundi 17 juin, lire cette feuille et envoyer un mail à la CPE pour signaler toute erreur, en précisant dans quelle classe vous êtes.

Document de 68 ko, dans Physique/Exercices

Document de 74 ko, dans Physique/Exercices

Document de 43 ko, dans Physique/Devoirs maison

Questions de cours et exercices : Statique des fluides

• Forces volumiques et surfaciques
• Calcul de la résultante des forces de pression : poussée d'Archimède, calcul par intégration
• Équation fondamentale de la statique des fluides
• Cas des fluides incompressibles, cas de l'atmosphère isotherme
• Interprétation statistique, facteur de Boltzmann

Questions de cours seulement : Champ magnétique, force de Laplace, induction

• Sources de champ magnétique, plans de symétrie et d’antisymétrie pour la distribution des courants, moment magnétique
• Force de Laplace
• Action d'un champ magnétique uniforme sur une tige en translation (rails de Laplace), sur un cadre en rotation, sur un aimant. Moment et énergie potentielle.
• Loi de Lenz, loi de Faraday
• Auto-induction : flux propre, inductance propre, modélisation électrique, aspect énergétique
• Induction mutuelle : inductance mutuelle, modélisation électrique, aspect énergétique
• Transformateur électrique
• Conversion d'énergie mécanique vers électrique : cas des rails de Laplace.

Questions de cours

1. Démontrer l'existence et l'expression de la poussée d'Archimède. Quelles sont les hypothèses?
2. Démontrer l'équation fondamentale de la statique des fluides.
3. Exprimer l'équivalent volumique des forces de pression. En déduire la forme vectorielle de l'équation fondamentale de la statique des fluides.
4. Appliquer l'équation fondamentale de la statique des fluides à un liquide incompressible. En déduire un ordre de grandeur de la variation de pression sur une dizaine de mètres.
5. Appliquer l'équation fondamentale de la statique des fluides à l'atmosphère isotherme. En déduire un ordre de grandeur de la variation de pression sur une dizaine de mètres.
6. Exprimer la loi de Boltzmann. En discuter la signification pour l'atmosphère isotherme.
7. Exprimer la surface élémentaire d'un plan, d'un cylindre. Montrer que la résultante des forces de pression de l'eau sur un barrage semi-cylindrique de diamètre $D$ et de hauteur $H$ est $F=P_{atm}\,DH+\frac{\rho\,g\,H^2\,D}{2}$.
8. Définir les plans de symétrie et d'antisymétrie pour la distribution des courants. Que peut-on dire du champ magnétique sur ces plans? Pour une spire ou un solénoïde (au choix du colleur), quels sont les plans de symétrie/antisymétrie? En déduire l'allure des lignes de champ.
9. Énoncer la force de Laplace. Déterminer la force exercée sur une tige, parcourue par un courant I, immobile dans un champ $\overrightarrow{B}$ uniforme. Si elle peut se déplacer, quelle est la puissance de la force?
10. Définir le moment magnétique d'un circuit électrique, d'un aimant. Déterminer le couple, par rapport à son axe de rotation, exercé sur un cadre fixé par une liaison pivot, parcouru par un courant $I$, positionné dans un champ $\overrightarrow{B}$ uniforme orthogonal à l'axe.
11. Définir le moment magnétique d'un circuit électrique, d'un aimant. À partir de l'expression du couple, déterminer l'énergie potentielle et les positions d'équilibre d'un cadre, parcouru par un courant $I$ et fixé à un axe de rotation, positionné dans un champ $\overrightarrow{B}$ uniforme orthogonal à l'axe.
12. Définir le flux magnétique d'un champ magnétique à travers un circuit fermé. Énoncer la loi de Lenz et la loi de Faraday.
13. Définir l'inductance propre d'un circuit électrique. La déterminer pour un solénoïde de $N$ spires et de longueur $\ell$, dont le champ magnétique créé à l'intérieur vaut $\mu_0\,N\,I/\ell$.
14. Grâce à la loi de Faraday, déterminer le modèle électrique complet d'une spire (de résistance non nulle). Déterminer le modèle électrique complet de deux spires (de résistance non nulle) en induction mutuelle.
15. Qu'est-ce qu'un transformateur? Comment cela fonctionne? À quoi cela sert-il?
16. Réaliser un bilan énergétique d'un système de type rails de Laplace horizontaux dont le but est de transformer une énergie mécanique en énergie électrique.

Document de 62 ko, dans Physique/Travaux pratiques