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Lycée El Khattabi Nador Devoir 1 ,2m tranche, physique-chimie 2ém Bac SM 26-02-

Lycée El Khattabi Nador Devoir 1 ,2m tranche, physique-chimie 2ém Bac SM 26-02-2019 1 | P a g e Si, au cours de l‘épreuve, un élève repère ce qui lui semble être une erreur d'énoncé, il le signale dans sa copie et poursuit sa composition en indiquant les raisons des initiatives qu'il est amené à prendre pour cela . Dipôle RLC forcé 1 On considère un circuit électrique série constitué par un G.B.F délivrant une tension sinusoïdale ) 2 cos( 2 ) ( t T U t u    , un condensateur de capacité C, un résistor de résistance R et une bobine d’inductance L et résistance interne négligeable. A l’aide d’un voltmètre on mesure la valeur aux de chaque dipôles : UR = 4V ; UC = 15V ; UL = 10V 1) Déterminer la valeur de U. (0,5) 2) La valeur φ la phase de i(t) par rapport à u(t) . 3) Déduire les valeurs de ,C et L ,données que R=20Ω et T =0,1ms 4) Trouver l’expression numérique de ) ( uL t La tension aux bornes de la bobine ; et ) ( uC t La tension aux bornes du condensateur 5) pour avoir une valeur de l’intensité efficace maximale on fait associer un autre condensateur de capacité C’ avec le condensateur C , déterminer le type d’association et calculer la valeur de C’ RLC forcé 2 On considère un circuit électrique série constitué par un G.B.F délivrant une tension sinusoïdale ) 2 cos( 2 ) ( t T U t u    , un condensateur de capacité C, un résistor de résistance R et une bobine d’inductance L et résistance interne r. 1) Déterminer l’expression de la puissance apparente Pa en fonction de U, R ,r ,L,C et T. 2) Montrer qu’elle peut se mettre sous la forme canonique Pa = Avec 0 T T x  la période réduite ; P0 un réel ; et Q le facteur de qualité du système. On déterminera les expressions de P0, T0 et Q. 3) Montrer que Pa passe par un maximum pour une valeur de x que l’on déterminera. (0,5) 4) Montrer que Pa passe par une valeur Pa = √ pour deux Pa en (W) T en (ms) 1 2 3 0,5 0 0,75 Lycée El Khattabi Nador Devoir 1 ,2m tranche, physique-chimie 2ém Bac SM 26-02-2019 1 | P a g e Si, au cours de l‘épreuve, un élève repère ce qui lui semble être une erreur d'énoncé, il le signale dans sa copie et poursuit sa composition en indiquant les raisons des initiatives qu'il est amené à prendre pour cela . Dipôle RLC forcé 1 On considère un circuit électrique série constitué par un G.B.F délivrant une tension sinusoïdale ) 2 cos( 2 ) ( t T U t u    , un condensateur de capacité C, un résistor de résistance R et une bobine d’inductance L et résistance interne négligeable. A l’aide d’un voltmètre on mesure la valeur aux de chaque dipôles : UR = 4V ; UC = 15V ; UL = 10V 1) Déterminer la valeur de U. (0,5) 2) La valeur φ la phase de i(t) par rapport à u(t) . 3) Déduire les valeurs de ,C et L ,données que R=20Ω et T =0,1ms 4) Trouver l’expression numérique de ) ( uL t La tension aux bornes de la bobine ; et ) ( uC t La tension aux bornes du condensateur 5) pour avoir une valeur de l’intensité efficace maximale on fait associer un autre condensateur de capacité C’ avec le condensateur C , déterminer le type d’association et calculer la valeur de C’ RLC forcé 2 On considère un circuit électrique série constitué par un G.B.F délivrant une tension sinusoïdale ) 2 cos( 2 ) ( t T U t u    , un condensateur de capacité C, un résistor de résistance R et une bobine d’inductance L et résistance interne r. 1) Déterminer l’expression de la puissance apparente Pa en fonction de U, R ,r ,L,C et T. 2) Montrer qu’elle peut se mettre sous la forme canonique Pa = Avec 0 T T x  la période réduite ; P0 un réel ; et Q le facteur de qualité du système. On déterminera les expressions de P0, T0 et Q. 3) Montrer que Pa passe par un maximum pour une valeur de x que l’on déterminera. (0,5) 4) Montrer que Pa passe par une valeur Pa = √ pour deux Pa en (W) T en (ms) 1 2 3 0,5 0 0,75 Lycée El Khattabi Nador Devoir 1 ,2m tranche, physique-chimie 2ém Bac SM 26-02-2019 1 | P a g e Si, au cours de l‘épreuve, un élève repère ce qui lui semble être une erreur d'énoncé, il le signale dans sa copie et poursuit sa composition en indiquant les raisons des initiatives qu'il est amené à prendre pour cela . Dipôle RLC forcé 1 On considère un circuit électrique série constitué par un G.B.F délivrant une tension sinusoïdale ) 2 cos( 2 ) ( t T U t u    , un condensateur de capacité C, un résistor de résistance R et une bobine d’inductance L et résistance interne négligeable. A l’aide d’un voltmètre on mesure la valeur aux de chaque dipôles : UR = 4V ; UC = 15V ; UL = 10V 1) Déterminer la valeur de U. (0,5) 2) La valeur φ la phase de i(t) par rapport à u(t) . 3) Déduire les valeurs de ,C et L ,données que R=20Ω et T =0,1ms 4) Trouver l’expression numérique de ) ( uL t La tension aux bornes de la bobine ; et ) ( uC t La tension aux bornes du condensateur 5) pour avoir une valeur de l’intensité efficace maximale on fait associer un autre condensateur de capacité C’ avec le condensateur C , déterminer le type d’association et calculer la valeur de C’ RLC forcé 2 On considère un circuit électrique série constitué par un G.B.F délivrant une tension sinusoïdale ) 2 cos( 2 ) ( t T U t u    , un condensateur de capacité C, un résistor de résistance R et une bobine d’inductance L et résistance interne r. 1) Déterminer l’expression de la puissance apparente Pa en fonction de U, R ,r ,L,C et T. 2) Montrer qu’elle peut se mettre sous la forme canonique Pa = Avec 0 T T x  la période réduite ; P0 un réel ; et Q le facteur de qualité du système. On déterminera les expressions de P0, T0 et Q. 3) Montrer que Pa passe par un maximum pour une valeur de x que l’on déterminera. (0,5) 4) Montrer que Pa passe par une valeur Pa = √ pour deux Pa en (W) T en (ms) 1 2 3 0,5 0 0,75 Lycée El Khattabi Nador Devoir 1 ,2m tranche, physique-chimie 2ém Bac SM 26-02-2019 2 | P a g e valeurs x1 et x2 de x que l’on déterminera en fonction de n et Q , avec n réel ( n>1 ) et (x2>x1) . 5) l’allure ci-contre donne les variations de Pa en fonction de la période T. En utilisant l’allure de Pa, (a) déterminer les valeurs d e P0 , T 0e tQ. (b) déduire les valeurs R,C et U ,données que r=20Ω et L =0,1H 6) calculer l’énergie électromagnétique dans le circuit pour T=T0 RLC forcé 3 Dans le montage suivant, le GBF délivre une tension u(t) sinusoïdale de pulsation ω, R est une résistance et D un dipôle inconnu. On note uR(t) = URm cos(ωt) et uD(t) =UDm cos(ωt+φ) les tensions aux bornes respectivement de R et D. On visualise à l'oscilloscope uR(t), uD(t) et on obtient le graphe suivant. La sensibilité horizontale est 10ms/div et verticale est 2V/div.On utilise ces résultats graphiques pour déterminer les caractéristiques de D, sachant que R=100 Ω. 1. Déterminer URm , UDm , φ ainsi que la pulsation ω des signaux utilisés. 2. On note X = Z cosφ et Y= Z sinφ Avec Z l'impédance du dipôle D. Déterminer à partir des résultats précédents les valeurs de X et Y. Par quel dipôle (condensateur, bobine... ) peut-on modéliser D ? Donner ses caractéristiques. Dipôle RLC libre On considère le montage suivant : force électromotrice E =10V , bobine ( L,r) . un condensateur de capacité C variable et résistance R=25Ω K étant fermé, après la charge totalement de la bobine on ouvert K pour charger le condensateur. A. la charge totalement de la bobine (K fermé) 1- Montrer qu’ont peut écrire l’équation différentielle régissant l’évolution de uR (t) sous la forme de : + ( + ) = 2- Vérifier que uR (t) = A+ Be−λt est solution de l’équation différentielle si B , A et λ trois constantes à déterminer leurs expressions . 3- Trouver l’expression de Em (t) l’énergie magnétique sous la ( ) i t E R C uploads/s3/ devoir-1-tr-2-an-2021.pdf