CNC 2011 TSI Physique I : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique I du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2011, filière TSI. Thème : Cogénération par moteur à gaz, dipôle électrique rayonnant et radar Doppler.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• 1er problème, 1ère partie : étude d'une cogénération, généralités et second principe. Présentation de la production simultanée d'électricité et de chaleur. Schéma d'un moteur ditherme, rendement, cycle de Carnot, énoncé du second principe, variation d'entropie d'un gaz parfait et loi de Laplace.
  À revoir : Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles
• 1.3. Étude du moteur thermique. Cycle de Beau de Rochas d'un moteur à seize cylindres : diagramme de Clapeyron, durée d'un cycle, masse et débit d'air, bilan de masse, température en fin de compression, travail de compression et rendements du moteur et de la conversion en électricité.
  À revoir : Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles
• 1.4. Étude des échangeurs thermiques. Puissance récupérée par l'eau et débit dans l'échangeur haute température, intérêt de la circulation à contre-courant et profils de température, rendement thermique global des deux échangeurs.
• 2ème problème, 1. Dipôle électrostatique. Potentiel et champ de deux charges opposées, symétries, approximation loin du dipôle à l'ordre 1 en a/r, équations des équipotentielles et des lignes de champ en coordonnées sphériques.
  À revoir : Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles
• 2. Dipôle électrique oscillant. Discussion des approximations et du champ donné en notation complexe, limites quasi stationnaire et stationnaire, structure locale d'onde plane dans la zone de rayonnement, vecteur de Poynting, puissance rayonnée et résistance de rayonnement.
• 3. Application : réflexion d'une onde électromagnétique sur un conducteur parfait. Onde plane incidente, relations de passage et onde réfléchie sur un plan fixe, puis sur une cible mobile : changement de référentiel et décalage Doppler. Un multiplieur suivi d'un filtre extrait la différence de fréquence et permet de contrôler la vitesse d'un véhicule.
  À revoir : Signaux périodiques et filtrage linéaire, Filtrage linéaire

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles
• Signaux périodiques et filtrage linéaire
• Filtrage linéaire

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