Centrale-Supélec 2026 PSI Physique-chimie 2 : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique-chimie 2 du Concours Centrale-Supélec, France, session 2026, filière PSI, en 4 heures. Thème : Oscillateur commandé en tension et circuits analogiques à ALI, compensation thermique par transistors et thermistances, ailettes de refroidissement, couches minces de composés du silicium.

Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie A : conversion exponentielle d'une tension et oscillateur commandé en tension. Commande exponentielle de la fréquence par un transistor bipolaire (relation d'Ebers-Moll approchée) et deux résistances, dérive en température, compensation par une paire de transistors puis par une thermistance CTP choisie sur une fiche technique. Décalage de tension à commutateur et sommateur à ALI, puis oscillateur à deux ALI : basculement, évolution temporelle des tensions, condition de symétrie, fréquence en fonction de la tension de commande et limite due à la vitesse de balayage.
• Partie B : contrôle de température d'un circuit par ailettes de refroidissement. Bilan énergétique sur une tranche d'ailette avec échange conducto-convectif, équation différentielle de la température, conditions limites selon trois hypothèses, profil de température, flux évacué et rendement thermique en tanh(ml)/(ml). Comparaison de formes d'ailettes à l'aide d'un formulaire et choix de l'écoulement de ventilation.
• Partie C : protection par couches minces de composés du silicium. Formation du nitrure de silicium : caractère quantitatif, température finale en réacteur calorifugé, suivi thermogravimétrique du taux de nitruration, ordre 0 aux temps courts et paramètres de la loi d'Arrhenius. Croissance de SiO2 selon le modèle de Deal-Grove : flux surfaciques de transport, de diffusion et de réaction, loi x^2 + A x = B (t + tau), régimes de croissance et validité du régime quasi stationnaire.

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Oscillateurs électroniques
• Amplificateur linéaire intégré
• Amplificateur linéaire intégré, stabilité et rétroaction
• Premier principe appliqué aux transformations physico-chimiques : grandeurs standard de réaction et effets thermiques
• Équations différentielles linéaires
• Fonctions usuelles et lecture des graphes
• Circuits électriques dans l'ARQS
• Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles

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