Prepa HelpCNC 2018 TSI Physique I : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique I du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2018, filière TSI. Thème : Mesures de grandeurs électriques et exemples de capteurs.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- I. Questions de cours, I.1 à I.3. Densité de courant et intensité dans un conducteur, bilan local de charge, modèle de frottement de l'électron et loi d'Ohm locale.
- I.4. Résistances d'appareils de mesures. Résistance d'un galvanomètre, shunt d'un ampèremètre, résistance additionnelle d'un voltmètre et erreurs systématiques des montages amont et aval.
- II.1. Principe d'un galvanomètre. Bobine dans l'entrefer d'un aimant : moment des forces de Laplace, couple de rappel, force électromotrice induite, équation du mouvement et choix du régime adapté à la mesure.
- II.2. Pince ampèremétrique. Champ d'un fil infini, flux à travers un tore bobiné, inductance mutuelle, flux propre et relation entre les courants complexes pour mesurer de fortes intensités sans contact.
- III. Exemple d'un capteur de température : thermomètre électronique. Sonde de platine dans un pont de Wheatstone : équilibre, tension de sortie linéarisée, amplification par un montage à amplificateur opérationnel et résolution d'un convertisseur à 8 bits.
- IV.1. Expression de la capacité d'un condensateur plan. Symétries, champ entre les armatures en négligeant les effets de bord, différence de potentiel et capacité.
- IV.2. Capteur de déplacements. Deux capacités variables en pont de Wheatstone alternatif, spectre de la tension modulée, étage amplificateur à AO et détection synchrone par multiplieur et filtre passe-bas.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Circuits électriques dans l'ARQS
- Équations différentielles linéaires du premier ordre
- Mesures et incertitudes
- Équations différentielles linéaires du second ordre
- Régimes transitoires
- Régime sinusoïdal forcé
- Amplificateur linéaire intégré
- Électronique numérique
- Signaux périodiques et filtrage linéaire
- Filtrage linéaire
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