Prepa HelpCNC 2000 MP Physique II : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique II du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2000, filière MP, en 4 heures. Thème : Étude d'un guide d'ondes électromagnétiques rectangulaire.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- 1re partie : modèle de conducteur métallique, conducteur parfait. Équations de Maxwell dans un métal ohmique, approximation à la fréquence de travail et onde transmise à l'intérieur du conducteur. Épaisseur de peau pour le cuivre, limite du conducteur parfait et relations de passage à une interface vide-conducteur.
- 2e partie : structure de l'onde électromagnétique à l'intérieur d'un guide d'ondes rectangulaire. Modes TE par séparation des variables et conditions aux limites sur les parois, quantification par deux entiers. Comportement passe-haut, fréquences de coupure, longueur d'onde guidée, modes TM, puis comparaison des vitesses de phase et de la déformation du signal.
- 3e partie, 3.1 : sélection du mode de travail. Domaine de fréquences où le guide est monomode, mode sélectionné et état de polarisation. Vérification expérimentale par une grille de fils métalliques tournant dans son plan et valeur critique du pas de la grille.
- 3e partie, 3.2 : mesure de la fréquence. Limite des appareils usuels aux hyperfréquences, puis ondemètre à cavité résonante parallélépipédique en théorie scalaire. Quantification des vecteurs d'onde, mode fondamental et réglage de la longueur de la cavité pour la fréquence de travail.
- 3e partie, 3.3 : couplage du guide d'ondes à une charge. Guide fermé par une plaque conductrice : coefficients de réflexion et de transmission par les relations de passage. Ondes stationnaires, ventres et noeuds, taux d'ondes stationnaires, et mesure de la conductivité de la plaque avec une sonde mobile.