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2eme PC bac international Devoir électricité et piles par EL FADIL 2017 I-Elect

2eme PC bac international Devoir électricité et piles par EL FADIL 2017 I-Electricité : EMISSION ET RECEPTION RADIO Exercice 1 Pour émettre par radio les informations portées par un son quelconque, on les traduit d’abord en signal électrique, puis en onde électromagnétique. A – Emission Pour cette étude, l’information est transportée par une modulation en amplitude de l’onde porteuse. Pour chacune des trois questions suivantes, indiquer sans justification la proposition exacte. 1. Une telle onde modulée est caractérisée, au cours du temps, par : a) Une amplitude constante et une fréquence constante. b) Une amplitude variable, dont les variations dépendent du signal à transmettre, et une fréquence constante. c) Une amplitude variable, dont les variations sont indépendantes du signal à transmettre, et une fréquence constante. d) Une amplitude variable dont les variations dépendent du signal à transmettre et une fréquence variable. 2. La fréquence de la porteuse doit être : a) Très inférieure à la fréquence du son à transmettre. b) Légèrement inférieure à la fréquence du son à transmettre. c) Très supérieure à la fréquence du son à transmettre. d) Légèrement supérieure à la fréquence du son à transmettre. 3. Un son audible a une fréquence comprise entre : a) 2 Hz et 2 kHz. b) 20 Hz et 20 kHz. c) 20 kHz et 200 kHz. d) 20 MHz et 200 MHz. B – Réception : Un modèle de récepteur radio est représenté par le schéma simplifié ci- dessous dans lequel on distingue trois parties. 1. Etude de la partie 1 du circuit : a) Expliquer brièvement son rôle. b) La bobine a une inductance L de 1,0 mH. Quelles doivent être les limites de la valeur de la capacité C du condensateur variable si on veut pouvoir capter des porteuses dont la fréquence soit comprise entre 1,0 kHz et 10 kHz ? 2. Etude des parties 2 et 3 du circuit : a) Indiquer brièvement le rôle de chacune de ces deux parties. b) Pour visualiser différentes tensions, on utilise oscilloscope dont les réglages sont les suivants : - Sensibilité verticale : 5V.div-1; - Base de temps : 1ms.div-1; - Trace du spot positionnée au centre de l’écran en l’absence de tension appliquée ; - Touche DC active. On obtient les trois oscillogrammes représentés ci-dessous : Indiquer l’oscillogramme correspondant à chacune des tensions suivantes : - Tension uAM entre le point A et la masse M ; - Tension uBM entre le point B et la masse M ; - Tension uSM entre le point S et la masse M. c) En utilisant l’un de ces oscillogrammes, déterminer la fréquence f de l’onde porteuse. Exercice 2 Emission et réception On étudie un dispositif expérimental émetteur-récepteur d’ondes pour transmettre un son par voie hertzienne. L’émetteur utilise une onde porteuse de fréquence f, modulée en amplitude par le signal électrique de fréquence f1 correspondant à un son. La tension modulée um émise par l’émetteur est représentée en annexe sur les deux premiers graphes. Le récepteur constitué de 3 modules notés 1,2 et 3 selon le schéma de principe ci-après. Les tensions correspondantes sont représentées en annexe (graphes G1, G2 et G3). 2.1. - En utilisant la partie zoomée de la tension modulée um à la sortie de l’émetteur (2ème graphe figurant en annexe), déterminer la fréquence f de la porteuse. 2.2. - Le module 1 du récepteur, filtre passe bande ou circuit d’accord, est composé d’une bobine d’inductance L de valeur fixe et d’un condensateur de capacité C réglable. 2.2.1. Quel est le rôle de ce module ? 2.2.2. Quel est l’intérêt de pouvoir faire varier la capacité ? 2.2.3. A quelle valeur doit-on fixer C si L = 1,00 mH ? 2.3. Les graphes des tensions uAM, uBM , uCM sont représentées en annexe. Attribuer les graphes numérotés G1, G2, G3 aux tensions uAM, uBM , uCM en justifiant brièvement vos choix. II-Piles On considère la pile formée en associant les deux demi-piles mettant en jeu les couples Fe 2+ / Fe et Cu 2+ / Cu. On donne le faraday F=9.65.104.C.mol-1.M(Cu)=63.5g. mol-1 et M(Fe)=56g. mol-1. Chaque demi-pile contient V = 100 mL de concentration C i = 0,100 mol / L On modélise le fonctionnement de la pile par la réaction bilan suivantes : Fe (s) + Cu 2+(aq) = Fe 2+(aq) + Cu (s) k=1020 1)-Calculer Qri le quotient de la réaction à l’état initiale et déduire le sens d’évolution spontané de la réaction. 2)- Donner la représentation conventionnelle de la pile. rappeler le rôle de pont salin dans la pile . 3)- légender le schéma de la pile et préciser le sens de déplacement des porteurs de charges. 4)- Écrire l’équation de la réaction qui se produit dans la pile lorsqu’elle débite.et faire la tableau d’avancement de la réaction . Cette pile débite un courant d’intensité constante I = 20,0 mA pendant une durée Δt = 2,00 h. 5)-Déterminer x l’avancement de la réaction en fonction de I,F, Δt? 6)- Calculer Δm(Fe) et Δm(Cu) les variations des masses des électrodes pondant Δt = 2,00 h 7)- Déterminer les concentrations en ions [Fe 2+] et [Cu 2+] en fonction de Ci,I, Δt,F et .calculer ? 8)- Calculer le temps nécessaire pour l’épuisement totale de la pile . uploads/Finance/ devoir-electricite-et-pile.pdf