Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Sciences physiques Classes : 4ème Sc.Inf 1&2 Lycée secondaire Prof : Mr : A.Abd

Sciences physiques Classes : 4ème Sc.Inf 1&2 Lycée secondaire Prof : Mr : A.Abdelouahed Kalâat Sinan Devoir de contrôle n°1 Année scolaire : 2009/2010 Date : 23/10/2009 Durée : 2Heures CHIMIE : Détermination d’une quantité de matière Physique : Dipôle RC – Auto-induction A// CHIMIE (5Points) : I/ On prépare 50mL d’une solution (SA) en dissolvant 1,2L d’acide chlorhydrique gazeux (HCl) dans l’eau. On donne le volume molaire des gaz Vm=24L.mol-1. 1) Ecrire l’équation chimique d’ionisation de l’acide chlorhydrique dans l’eau. 2) Qu’observait-on si on verse quelques gouttes de BBT dans un échantillon de cette solution ? 3) Montrer que la concentration molaire de la solution (SA) est CA=1mol.L-1. II/On dose un volume VB=20mL d’une solution (SB) de soude de concentration molaire CB par la solution (SA) d’acide chlorhydrique en présence de quelques gouttes du BBT. L’équivalence acido- basique est obtenue pour un volume VAE=20mL de la solution titrante. 1) Faire un schéma annoté du dispositif de dosage. 2) Ecrire l’équation chimique de la réaction du dosage. Quels sont ces caractérestiques ? 3) a- Définir l’équivalence acido-basique. b- Etablir une relation entre CB, VB, CA et VAE à l’équivalence. En déduire la concentration molaire CB de la solution de soude. c- Quel est le pH du mélange à l’équivalence ? A// PHYSIQUE (15Points) : Exercice n°1 (9Points) : I/ Etude théorique d’un dipôle RC soumis à un échelon de tension : Données E=12V, C=120µF. Le condensateur est initialement déchargé. A la date t=0s, on ferme l’interrupteur K. 1) En utilisant la convention récepteur, représenter par des flèches sur la figure 1 ,les tensions Uc aux bornes du condensateur et UR aux bornes du dipôle ohmique. 2) a- Donner l’expression de UR en fonction de i. b- Donner l’expression de i en fonction de la charge q. c- Donner la relation liant q et Uc. d- En déduire l’expression du courant i en fonction de la capacité C du condensateur et de la tension Uc.. 3) a-En appliquant la loi des mailles, établir une relation entre E, UR et Uc. b- Etablir l’équation différentielle à la quelle obéit la tension Uc. 4) a- Vérifier que Uc=E (1-e-t/ avec =RC est solution de l’équation différentielle déjà trouvée. b- De même, vérifier que Uc=E (1-e-t/ respecte les conditions initiales. 5) On s’intéresse à la constante de temps  du dipôle RC. a- A l’aide de la courbe Uc=f(t) de la figure 2 , Déterminer la valeur de la E R C figure 1 K figure 2 Uc(v) constante de temps  . b- En déduire la valeur de la résistance R. 6) Calculer l’énergie électrique emmagasinée par le condensateur à la fin de la charge. II/Application : Commande de l’allumage d’une lampe par un condensateur : Au dipôle RC précédent, on associe un montage électronique qui commande l’allumage d’une lampe (figure 3). - La lampe s’allume lorsque la tension Uc aux bornes du condensateur est inférieure à une valeur limite Ual=6v. - La lampe s’éteint dès que la tension Uc aux bornes du condensateur est supérieure à cette valeur limite Ual=6v. Le circuit obtenu (figure 3) est le suivant : Lorsqu’on appuie sur le bouton poussoir (P), le condensateur se décharge instantanément. 1) Le condensateur est initialement chargé avec une tension égale à 12v, la lampe est éteinte. On appuie sur le bouton poussoir P. Que devient la tension aux bornes du condensateur ? La lampe s’allume-t-elle ? 2) On relâche le bouton poussoir. a- Comment évolue la tension aux bornes du condensateur au cour du temps ? b- Comment évolue l’état de la lampe après avoir relâché le bouton poussoir ? 3) En vous aidant de la solution de l’équation différentielle, donner l’expression de la durée t al à laquelle la tension aux bornes du condensateur atteint la valeur limite U al en fonction de U al, E et . 4) Calculer la valeur de t al durée d’allumage de la lampe. Exercice n°2 (6Points) : On dispose d’un générateur de signaux basses fréquences délivrant une tension triangulaire .On associe ce générateur dont la masse est isolée de la terre en série avec une bobine d’inductance L , de résistance interne supposée nulle et un dipôle ohmique de résistance R=2000..(Figure 4) On relie la masse d’un oscilloscope bicourbe au point M, la voie Y1 au point A et la voie Y2 au point B. La masse de l’oscilloscope est par raison de sécurité reliée à la terre. Les réglages de l’oscilloscope sont les suivants : - Sensibilité verticale voie 1 : 200mv/div. Sensibilité verticale voie 2: 2v/div. - Durée de balayage horizontal : 2ms/div. A l’oscilloscope on obtient les courbes 1 et 2 de la figure 5. 1) Quelle est la fréquence de la tension délivrée par le générateur. 2) Etudier les variations de UAM (tension aux bornes du résistor R) sur l’intervalle de temps [0,T  ]. 3) Etudier les variations de UBM (tension aux bornes de la bobine) sur l’intervalle de temps [0,T  ]. 4) De ce qui précède, déterminer la valeur de l’inductance L de la bobine. 5) Calculer l’énergie magnétique emmagazinée par la bobine à l’instant t= T.  Bon travail E K R C figure 3 + – P montage électronique L 0 Y1 Y2 A M B 1 2 t figure 4 figure 5            uploads/s3/ devoir-de-controle-n01-physique-bac-info-2009-2010-mr-a-abdelwahed.pdf