CNC 2017 TSI Physique II : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique II du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2017, filière TSI. Thème : L'énergie électrique : une centrale solaire.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Partie 1 : rayonnement solaire. Onde électromagnétique plane : équation de propagation, champ magnétique, vecteur de Poynting et amplitude du champ électrique. Modèle du corps noir, puissance reçue par la Terre et comparaison avec la consommation humaine.
- Partie 2 : principe d'une cellule photovoltaïque. Longueur d'onde seuil du silicium, flux de photons et courant maximal. Caractéristique courant-tension, court-circuit, circuit ouvert, point de puissance maximale et rendement. Associations en série et en parallèle et surface d'une installation équivalente à une centrale nucléaire.
- Partie 3 : stockage de l'énergie électrique solaire. Équivalence des modèles de Thévenin et de Norton, générateur équivalent à un groupement de batteries et répartition en branches qui optimise la puissance dissipée dans une résistance.
- Partie 4 : utilité de transporter l'énergie électrique en haute tension. Ligne bifilaire en régime sinusoïdal : intensité, facteur de puissance, puissances fournie et reçue, rendement. Condition d'adaptation d'impédance pour une puissance maximale et application numérique.
- Partie 5 : étude d'un câble de transport de l'énergie électrique. Résistance d'un conducteur, épaisseur de peau à 50 Hz et résistance effective. Gain obtenu par un faisceau de conducteurs, choix de la section et intérêt du courant continu sur de longues distances.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Grandeurs, unités, analyse dimensionnelle et ordres de grandeur
- Circuits électriques dans l'ARQS
- Fonctions usuelles et lecture des graphes
- Alimentation en énergie et stockage de l'énergie
- Régime sinusoïdal forcé
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