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Du 07/10 au 11/10/2019

Au programme des colles de Physique cette semaine :

  • Formation d'images par un système optique : en questions de cours et en exercices ;
  • Lois générales de l'électricité dans l'ARQS.

Voir en bas de page des précisions sur les connaissances et capacités exigibles en exercices.

QUESTIONS DE COURS DE CETTE SEMAINE
En début de séance, chaque étudiant sera interrogé sur 1 question parmi celles ci-dessous.

Q1

Qu'appelle-t-on foyer objet, et foyer image d'un système optique centré ?
Qu'appelle-t-on plan focal objet, et plan focal image ?

Q2

L'interrogateur vous demande, sur un schéma fourni, de former l'image d'un objet (réel ou virtuel) par une lentille (convergente ou divergente).

Q3

  • Rappeler la loi des nœuds (on ne demande pas de démonstration).
  • En toute rigueur, dans quel régime est-elle seulement valable ?
  • De quelle caractéristique fondamentale concernant la charge électrique, découle cette loi ?

Q4

  • Expliquer qualitativement en quoi consiste l'approximation des régimes quasi-stationnaires (discussion orale avec l'interrogateur).
  • Exprimer quantitativement sa condition d'application, en rapport avec la taille L du circuit.
  • Pourquoi a-t-on besoin de cette approximation ? (Pour appliquer quelle(s) loi(s) ?)

Q5

Rappeler la loi des mailles (on ne demande pas de démonstration).

Q6

Donner la relation intensité-tension :
- pour une résistance,
- un condensateur
- pour une bobine idéale.
(Pensez à bien préciser quelle convention vous choisissez, à l'aide d'un schéma !)

Q7

Donner, puis démontrer l'expression R_{eq} de la résistance équivalente à deux résistances R_1 et R_2 en série.

Q8

Donner, puis démontrer l'expression R_{eq} de la résistance équivalente à deux résistances R_1 et R_2 en parallèle.

Q9

Dessiner la configuration d'un pont diviseur de tension, et rappeler les formules associées.
Puis les démontrer.

Q10

Dessiner la configuration d'un pont diviseur de courant, et rappeler les formules associées.
Puis les démontrer.

 

CONNAISSANCES ET COMPETENCES EVALUABLES DANS LES EXERCICES CETTE SEMAINE
Approximation de l'optique géométrique et notion de rayon lumineux.
- Définir le modèle de l'optique géométrique et indiquer ses limites.Réflexion - Réfraction. Lois de Descartes.
- Interpréter la loi de la réfraction à l'aide du modèle ondulatoire.
- Etablir la condition de réflexion totale.
- Utiliser les lois de Descartes.

Miroir plan.
- Construire l'image d'un objet, identifier sa nature réelle ou virtuelle.

Conditions de Gauss.
- Énoncer les conditions permettant un stigmatisme approché et les relier aux caractéristiques d’un détecteur.

Lentilles minces.
- Connaître les définitions et les propriétés du centre optique, des foyers principaux et secondaires, de la distance focale, de la vergence.
- Construire l’image d’un objet situé à distance finie ou infinie à l’aide de rayons lumineux.
- Exploiter les formules de conjugaison et de grandissement transversal fournies (Descartes, Newton). Choisir de façon pertinente dans un contexte donné la formulation (Descartes ou Newton) la plus adaptée.

Electrocinétique dans l'ARQS
- Savoir que la charge électrique est quantifiée.
- Exprimer l’intensité du courant électrique en termes de débit de charge.
- Exprimer la condition d’application de l’ARQS en fonction de la taille du circuit et de la fréquence.
- Relier la loi des nœuds au postulat de la conservation de la charge.
- Utiliser la loi des mailles.
- Algébriser les grandeurs électriques et utiliser les conventions récepteur et générateur.
- Citer les ordres de grandeur des intensités et des tensions dans différents domaines d’application.
- Utiliser les relations entre l’intensité et la tension pour les dipôles R, L, et C.
- Citer les ordres de grandeurs des composants R, L et C.
- Exprimer la puissance dissipée par effet Joule dans une résistance.
- Exprimer l’énergie stockée dans un condensateur ou dans une bobine.
- Modéliser une source non idéale en utilisant la représentation de Thévenin. (Note pour les colleurs : le modèle de Norton, et l'équivalence Thévenin-Norton, ne sont plus au programme.)
- Remplacer une association série ou parallèle de deux résistances par une résistance équivalente.
- Établir et exploiter les relations de diviseurs de tension ou de courant. (Note pour les colleurs : les capacités ou inductances équivalentes à l'association série ou parallèle de condensateurs ou de bobines n'est plus un résultat de cours exigible.)

 

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