Prepa HelpCNC 2010 MP Physique I : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique I du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2010, filière MP, en 4 heures. Thème : Utilisation de l'énergie solaire : capteur thermique plan et cellules photovoltaïques.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- 1re partie : bilan thermique dans un capteur solaire plan. Modes de transfert thermique, corps noir, lois de Wien et de Stefan, comportement de la vitre vis-à-vis de l'infrarouge. Bilan de puissance du capteur, puis pertes par conduction, convection et rayonnement linéarisé, résumées par un coefficient global de pertes.
- 2e partie : conditions de fonctionnement d'un capteur solaire. Bilan sur une tranche de fluide, équation différentielle du premier ordre pour le profil de température le long de l'écoulement et longueur caractéristique. Température de sortie et rendement, rayonnement de seuil, température limite, puis comparaison avec un capteur sans vitre.
- 3e partie : production d'énergie électrique par l'effet photovoltaïque. Exploitation de caractéristiques I(U) à plusieurs éclairements : puissance maximale, modèle exponentiel, courant de court-circuit et tension à vide. Point de fonctionnement sur un ventilateur et sur une batterie, puis dimensionnement d'une centrale par association de cellules en série et en parallèle.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles
- Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
- Équations différentielles linéaires du premier ordre
- Circuits électriques dans l'ARQS
- Fonctions usuelles et lecture des graphes
Chaque chapitre a son cours, ses méthodes, ses pièges et des exercices corrigés. L'essai gratuit donne accès aux chapitres offerts de ta filière.