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  • : PCSI : un autre regard
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  • : Aborder les domaines de la physique enseignés en Math Sup. Donner sa place à des promenades littéraires. Rêver et sourire aussi (parfois même avant tout), parce que c'est tout bonnement bon et nécessaire :-)
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Bertran de Born

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30 mai 2009 6 30 /05 /mai /2009 19:33

S30

 

S30

 

Ma 26/05 (8h-10h)  
Cours
2h


EM5 – COURANTS ELECTRIQUES
et CHAMPS MAGNETIQUES


I - Distribution de courants
1) Conservation de la charge
2) Intensité électrique
3) Classement traditionnel des courants électriques
4) Courants volumiques
a) Vecteur densité volumique de courant ;
b) Intensité et vecteur densité volumique de courant
c) Lignes de courant et tubes de courant

5) Courants surfaciques
6) Courants filiformes
7) Passage d'une modélisation à l'autre

 




Me 27/05 (8h-10h)  
Cours
2h + 2h
Suite de EM5.I)
8) Symétries et invariances des distributions de courant
a) b) c) d)


II - Loi de Biot et Savart
1) Cadre de la magnétostatique
2) Lien entre le champ magnétique et ses sources : loi de B&S
3) Généralisation de la loi de Biot et Savart
   (Circuit filiforme --> volumique, surfacique.)

III - Caractéristique du champ magnétique
1) Lignes de champ et tubes de champ
2) Propriétés de symétries
   a) champ en un point M d'un plan de symétie des sources
   b)
champ en un point M d'un plan d'anti-symétie des sources
3) Le champ magnétique est à flux conservatif

IV - Cas du fil rectiligne infini
1) Segment de courant
2) Fil de courant infini







Me 26/05 (14h-16h) G2
 
TD
    2h
Correction Ex-T6.4, Ex-T6.11 et Ex-T6.9
 
Je 28/05

(14h-16h) 

 

Tipe

Groupe 2
 
       2h TIPE 2009 (2)  
Ve 29/05  (8h-10h)  
 
Cours
2h
Suite et fin de EM5.

V - Calculs de champs magnétiques
1) Spire circulaire de courant
2) Bobine plate circulaire
3) Champ d'un solénoïde circulaire
47) Solénoïde infiniment long


EM6 – THEOREME D'AMPERE

I - Circulation non conservative : Théorème d'Ampère
1) Circulation du champ magnétique d'un fil rectiligne infini
2) Théorème d'Ampère

fin EM5
 
DSn°8
3h30
Thermodynamique (Machine frigorifique, T6)
Electrostatique (EM1)
 

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29 mai 2009 5 29 /05 /mai /2009 19:55

        
Cours (2e période)
 
EM1 : Charges électriques et champ électrostatique
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EM2 : Potentiel électrostatique et théorème de Gauss
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EM3 : Le dipôle électrostatique PDF-logo
EM4 : Energie électrostatique
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EM5 : Courants électriques et champ magnétique PDF-logo
EM6 : Théorème d'Ampère PDF-logo
EM7 : Le dipôle magnétostatique
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EM8 : Mouvement de particule chargées dans un champ électrique ou magnétique
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TD/DL/DM :
 
 
Exercices d'électromagnétisme (1) : EM1 à EM5 (Mise à jour 04/06)
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21 mai 2009 4 21 /05 /mai /2009 20:30

S29

 

S29

 

Lu 18/05
(15h-17h)  
  Tipe  
Ma 19/05 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite EM2.III.1)
2) Distribution à symétrie cylindrique
   a) Cylindre plein
   b) Fil rectiligne infini
3) Distribution à symétrie sphérique
a) Shpère uniformément chargée en volume
b) 2 sphères concentriques chargées uniformément en surface de carhes opposées Q1 et Q2=-Q1


 





fin EM2
 
Me 20/05 (8h-10h) / (14h-16h)
 
Cours
2h + 2h


EM3 – DIPOLE ELECTROSTATIQUE


I - Modèle du dipôle électrostatique
1) Moment dipolaire
2) Approximation dipolaire
a) situation active ; b) situation passive

II - Actions exercées par un dipôle
1) Potentiel du dipôle
2) Champ du dipôle
3) Topographie de E(M) (lignes de champs) et de V (équipotentielles)
a) b)

III- Actions subies par un dipôle dans un champ électrostatique extérieur
1) Actions subies par un dipôle rigide
2) Champ électrostatique extérieur uniforme
a) (résultante des) Force(s) b) Moment
3) Champ électrostatique extérieur NON uniforme
a) (résultante des) Force(s) b) Moment

IV- Approximaion dipolaire : intérêt du modèle dipolaire
1) Approximation dipolaire appliquée à une distribution quelconque
2) Le moment dipolaire des molécules



































fin EM3
 


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16 mai 2009 6 16 /05 /mai /2009 16:31

S28

 

S28

 

Ma 11/05 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite EM1.III.6) : f) & g)
IV - Exemple de calculs de champs électrostatiques
1) Champ créé au centre d'une distribution surfacique hémicylindrique
a) Symétries et invariances ; b) B(O) ?
2) Segment chargé ; modèle du fil infini : a) ; b)
3) Champ sur l'axe d'un anneau chargé
4) Champ sur l'axe d'un disque uniformément chargé
:
Calcul de E(z), tracé de E(z)
-- Remarques sur la discontinuité de E(M) à la traversée d'une surface chargée.
-- 2eme méthode de calcul / Introduction de l'angle solide


EM2 – POTENTIEL ELECTROSTATIQUE
et THEOREME DE GAUSS


I - Circulation du champ électrostatique
1) Expression dans le cas d'une charge ponctuelle
2) Propriétés
3) Potentiel électrostatique
a) b) c) d) e)
4) Expression du potentiel d'une distribution finie de charges
a) Charge ponctuelle en O ; b) Cas de N charges ponctuelles
c) Potentiel créé par une distribution de charges finies
(Distributions volumique, surfacique et filiforme).

 







fin EM1
 

Me 13/05 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite EM2.I)
5) Exemple de calculs de potentiels électrostatiques
a) Potentiel d'un fil rectiligne infini
b) Potentiel sur l'axe d'un disque chargé

II -  Flux des champs électrostatiques
1) Retour sur la déf de l'angle solide
2) Théorème de Gauss
3) Conséquences du théorème de Gauss
a) Conservation du flux du champ électrostatique (en dehors des sources)






Me 13/05 (14h-16h)  
        TP
2h
Correction DL n°11 , EXT5.6 et EXT6.8.

 
Je 14/05 (14h-15h/15h-17h) G1  
TD : 1h
 Correction Ex-T6.4, Ex-T6.11 et Ex-T6.9  
+2h
 soutien  
Ve 16/05 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite EM2.II.3)
b) Extrema de potentiel électrostatique
c) Relation de passage
- présentation succinte de la démo
- continuité de la composante tangentielle
- discontinuité de la composante normale

III -  Utilisation du théorème de Gauss pour le calcul de E(M)
0) Méthode d'application du Thm de Gauss
1) Distribution à symétrie plane
a) symétries et invariances
b) Choix de la surface de Gauss
c) Application du Thm de Gauss
d) Détermination du potentiel électrostatique
e) Commentaires (vérification de la rel. de passage)

 

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15 mai 2009 5 15 /05 /mai /2009 11:18
Pour fêter le retour à l'ordre dans la structure de ce blog malmené ces derniers jours par des problèmes de maintenance chez Overblog, voici deux photos de ce qui semble être un halo solaire (attention les yeux ) qui a été obervé par Vincent (Desmaisons, PC).

halo1_VincentDesmaison2009

halo2_VincentDesmaison2009

Un énorme merci à Vincent donc, car, non content d'avoir eu la présence d'esprit, entre deux "petites" épreuves écrites, de prendre des photographies, il nous fait l'amitié de partager son émerveillement avec nous


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9 mai 2009 6 09 /05 /mai /2009 14:14

S27

 

S27

 

Ma 05/05 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite T6

III - Etude thermodynamique d'une transition de phases
1) Enthalpie de transition de phase
2) Energie interne de transition de phase
3) Entropie de transition de phase

IV - Courbe de saturation
1) Utilisation des tables thermodynamiques
2) Transformations sous la courbe de saturation en diagrame (P,v)
3) Application : transformation ientropique
4) Cycle d'une machine frigorifique (document)


EM1 – CHAMPS ELECTROSTATIQUES

I - Distribution de charges
1) Propriétés de la charge électrique
2) Distributions de charges (volumique, surfacique, filiforme)
3) Symétries et invariances d'une distribution de charges
a) b) c) d) e)

II -  Loi de Coulomb
1) Interaction entre deux charges fixes
2) Analogie
3) Principe de superposition

III -  Caractéristiques des champs électrostatiques
1) Définition
2) CHamp créé par une charge ponctuelle q
3) Champ créé par N charges ponctuelles
4) Champ créé par une distribution de charges finie
a) Distribution volumique
b) Distribution surfacique
c) Distribution filiforme
5) Lignes de champ
a) Définition ; b) Equation ; c) Tube de champ
d) Points de champ nul et points singuliers

 











fin T6
 

Me 06/05 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite EM1.III)

6) Symétries et invariances du champ électrique
a) b) c) d) e) f) g)

 
IV - Exemple de calculs de champs électrostatiques
1) Champ créé au centre d'une distribution surfacique hémicylindrique
a) Symétries et invariances ; b) B(O) ?
2) Segment chargé ; modèle du fil infini : a) ; b)
3) Champ sur l'axe d'un anneau chargé






Me 06/05 (14h-16h)  
        DS
2h
Devoir Surveillé n°7
 

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10 avril 2009 5 10 /04 /avril /2009 15:02

 

S25

 

  Lu 30/04 (15h-17h) Tipe : classe entière  
Ma 30/04 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite de T4.IV)
3) Evolution isotherme réversible d'un GP
4) Evolution monotherme irréversible d'un GP
5) Evolution adiabatique réversible d'un GP


T5 – APPLICATION DES DEUX PRINCIPES DE LA THERMODYNAMIQUE AUX MACHINES THERMIQUES

I - Définitions
II - Les deux principes de la thermodynamique apppliqué à une machine thermique
III - Machine monotherme
IV - Machines dithermes
1) Modélisation générale
2) Cycle moteur
3) Réfrigérateur
4) Pompe à chaleur

 


Me 08/04 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite et fin de T5.

V - Modèles de moteur
1) Moteur à explosion (à 4 temps)
2) Cycle de Beau de Rochas
a) Hypothèses
b) rendement
c) Comparaison avec le cycle de Carnot correspondant

3) Cycle de Diesel
a) description


Me 08/04 (16h-18h)  
TD
2h

* b) rendement du cycle de Diesel (=Ex-T5.1)

* Ex-T3.16 : Premier principe pour un système ouvert

* Ex-T4.6 : Système glace/eau liquide dans un calorimètre

 
Je 09/04

(14h-15h/15h-16h) G2

 

TD/Soutien
2h

* DL19, q.1).a) à f) :
Système de 2 gaz séparés par deux pistons (CCP 2008)
Bilan énergétique et entropique

 
Ve 10/04 (8h-10h)  
TD
2h
Correction :
* Ex-T4.7 :
deux transformations monothermes.
* Ex-T5.4 : Pompe à chaleur (avec source non idéale)
* Ex-T5.6 : Turbomoteur (tracé des isobares dans le diagramme entropique, tracé d'un cycle en diagramme de Clapeyron/entropique, rendement)
  

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Le programme de colle de la semaine de la rentrée (S26 / Lu 27 avril 2009) porte sur les trois leçons T3 (premier principe), T4 (Deuxième principe) et T5 (Application des deux principes aux machines thermiques).




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3 avril 2009 5 03 /04 /avril /2009 12:55


S24


Ma 30/03 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite de T4.IV)
3) Evolution isotherme réversible d'un GP
4) Evolution monotherme irréversible d'un GP
5) Evolution adiabatique réversible d'un GP

==> DL n°19 : à chercher pour mardi prochain. PDF-logo
 


Me 01/04 (8h-10h) (Inspection Mme A.-M. Romulus)  
Cours
2h

T4.App1 – DETENTES DE JOULE
Bilan énergétique et entropique
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I - Détente de Joule
1) Dispositif expérimental
2) Bilan énergétique
3) Bilan entropique
a) Irréversibilité de la DJGL
b) Appplication à l'entropie de mélange

II - Détente de Joule-Thomson (Joule-Kelvin)
1) description de l'expérience
2) Bilan énergétique
3) Bilan entropique
4) Cas du réfrigérant R-134a
5) Applications
(cf. polycop.)
a) détendeur des bouteille de gaz comprimés
b) détendeur des réfrigérateurs et climatiseurs
c) Liquéfaction des gaz
6) Complément théorique : températeur d"inversion (cf. polycop)
==> DM n°7 : PDF-logo
Production de froid (détente adiabatique / DJT / température d'inversion) : à rédiger pour vendredi 10/04.


Me 02/04 (14h-16h/16h-18h)  
TP
2x2h


TP21 - Montages avec Amplificateur Opérationnel (4)

Montage Intégrateur, pseudo-intégrateur, dérivateur.

 
Je 03/04

(14h-15h/15h-16h) G1

 

TD/Soutien
2h

* DL19, q.1).a) à f) :
Système de 2 gaz séparés par deux pistons (CCP 2008)
Bilan énergétique et entropique

 
Ve 04/04 (8h-10h)  

Cours
1h10'

 

Suite et fin de T4.

V - Autres bilans d'entropie
1) Cas des gaz de Van der Waals
2) Détentes de Joule : cf. T4.App1
3) Transition de phase

VI - Fonctions caractéristiques
1) Expression de S(U,V) pour un GPM
1) Expression de S(U,V) pour un GVdW
3) S(U,V) est une fonction caractéristique


VII - Diagramme entropique (T, S)
1) Transformation réversible
2) Cycle réversible

















Fin T4
 


TD
45'
Correction :
* Ex-T3.6 :
cycle (isotherme/isobare/isochore) d'un gaz réel : bilan énergétique.
* Ex-T3.16 : Premier principe pour un système ouvert (généralisation et précision de la méthode exposée en  T4.App1) : exercice à résoudre à partir de cette expression du 1P pour la semaine prochaine.
  

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Le programme de colle de la semaine prochaine (S25 / Lu 06 avril 2009) est le même que celui de la semaine précédente, avec TOUS les compléments/applications que nous avons pu voir cette semaine (S24) en terme de bilan entropique (Gaz parfaits, Gaz de VdW, changement d'état, Détentes de Joule)




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27 mars 2009 5 27 /03 /mars /2009 20:10


S23

Documents : Thermodynamique PCSI



  Lu 13/03 (15h-17h) Tipe : G1
 
Ma 25/03 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite T3.VI.
5) Cycle de Carnot
Fiche Méthodes T3 :
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T4 – DEUXIEME PRINCIPE
BILANS D'ENTROPIE
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I - Nécessité du deuxième principe
1) Insuffisance du premier principe :  exemples de transformations irréversibles
2) Transformations "réversibles" / critères d'irréversibilité


II - Deuxième principe
1), 2)

 
 
 fin T3









Me 25/03 (8h-10h)  
Cours
2h
Suite de T4.II.
3) transformations réversibles
4) Bilan entropique
5) Généralisation
6) Transformation cyclique : énoncé de Thomson



III - Etat condensé
1) Entropie d'une phase incompressible
2)
Contact thermique de 2 solides
a), b), c) critère de réversibilité
3) Système en contact avec un thermostat
a), b), c)



Me 18/03 (14h-16h)/(16h-18h)  
TP
2h

TP20 - Montages avec Amplificateur Opérationnel (3)



 
Je 12/03

(14h-15h/15h-17h) G2

 
TD
1h

Info
2h
* Ex-T2.9 : Oscillations d’un demi-cylindre flottant 


* Info : tracés de diagramme de Bode de Filtres d'ordre 2 sous Maple (2/2)
   PDF-logo
Ve 13/03 (8h-10h)  
TD
1h

25'
* Ex-T3.7 : Comparaison de deux évolutions possibles entre deux états
* Ex-T3.12 : Expérience de Clément-Desormes

Interrogation n°9
: relation de Mayer, Isochore d'un GP / correction
 
Cours
30'
Suite T4

IV - variation d'entropie des Gaz Parfaits
0) Expressions de bases pour l'étude des transformations d'un GP
1) Expression différentielle de l'entropie pour un TéQS qcque
2) Evolution adiabatique réversible

Lois de Laplace
 
 Ve 13/03  (14h-17h30)  
DSn°6
3h30
Devoir surveillé n°6 : 
- Statique des Fluides
- Système de deux points matériels
- Filtres actifs d'ordre 2
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Le programme de colle de la semaine de la rentrée (S24 / Lu 30233 mars 2009) est :

- Thermodynamique
     *  T3 : Premier Principe / Bilans d'énergie
     *  T4 :
Deuxième Principe / Bilans d'entropie
 
==> bien connaître les questions de cours :
-(T3) savoir :
* caractériser une transformation (monotherme/isotherme, monobare/isobare, isochore, adiabatique, NQS, QS, QS*, réversible)
* effectuer un bilan énergétique pour une transformation d'un GP (isochore, monobare, isotherme, adiabatique)
* établir les lois de Laplace
-(T3) connaître l'expression du travail des forces pressantes et savoir que Pext=P nécessite que la transformation soit QS*

-(T3) définition des capacites thermiques
-(T3) connaître les 2 lois de Joule pour les GP
-(T4) connaître les critères d'irréversibilités d'une transformation
-(T4) connaître les deux identités thermodynamiques
-(T4) savoir exprimer le terme d'échange élémentaire d'entropie pour une transformation quelconque, et pour une transformation réversible
-(T4) savoir établir la variation d'entropie d'un thermostat (II.4), d'une phase condensée (III) ou d'un gaz parfait (IV)



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21 mars 2009 6 21 /03 /mars /2009 04:46

En disant « moi », je donne au monde un centre : car le monde ne peut pas avoir pour centre un point matériel, mais seulement une pensée qui perçoit, qui veut et qui sent. Il n'y a qu'elle qui puisse contempler autour d'elle un horizon et en embrasser l'unité. Seulement nous savons depuis longtemps que le monde est infini et que son centre est partout. Il faut donc qu'il existe partout d’autres êtres qui, eux aussi, disent « moi ». On ne peut demander à aucun moi de renoncer à ce privilège qui lui permet de s'établir au centre du monde : autrement il ne serait qu'un objet parmi [141] tous les autres. Mais si le moi est le centre du monde, c'est lui-même qui n'a plus de centre. Or, par une sorte de paradoxe, seule l'idée du Tout peut être le centre du moi ; seule elle peut régler tous ses mouvements, leur donner leur élan et leur but.
Comme nous sommes maîtres de nos mouvements, il n'y a pas de corps dont notre corps ne puisse s'éloigner ; et comme nous sommes maîtres de notre attention, il n'y a pas d'idée avec laquelle notre esprit ne puisse rompre le contact. Mais, de même que dans l'espace matériel nous ne pouvons nous détacher de notre propre corps, dans l'espace spirituel nous ne pouvons pas nous séparer de notre propre pensée. Pourtant, si nous cherchons vainement à nous fuir, plus vainement encore chercherions-nous à fuir le Tout où nous sommes placés pour demeurer seuls avec nous-mêmes. Car nous en retrouvons partout l'immuable présence ; il adhère à nous plus fortement que notre être même. Nous pouvons imaginer que nous disparaissions et que le Tout subsiste; mais nous ne pouvons pas imaginer qu'il disparaisse et que nous subsistions.
[142] La pensée de soi est stérile et exténuante, car c'est la pensée de nos limites. Mais on ne puise sa nourriture qu'hors de soi. C'est hors de soi que chaque être découvre les éléments de sa propre substance ; c'est en participant à ce qui n'est pas lui qu'il se crée lui-même indéfiniment. En se retirant en soi, il se perd : il ne rencontre que son être séparé ; en rapportant à soi tout ce qui est, il perd le contact avec l'absolu qui le fait être. Mais en se quittant, il se trouve ; car il dépasse sans cesse ses limites. Or il n'y a que le Tout qui puisse lui suffire.
Ainsi s'explique que le moi ne puisse obtenir aucun bien véritable comme le bonheur, l'amour ou la connaissance autrement qu'en sortant de lui-même. Ces biens se donnent à lui dès qu'il ne cherche plus à les capter — et même on pourrait dire qu'il faut qu'il se donne à eux pour être capable de les posséder. C'est que chacun d'eux lui ouvre un accès sur le Tout. Mais le moi ne peut espérer atteindre le Tout en dilatant son étendue qui est toujours si bornée, en tendant ses forces qui sont toujours si débiles. Il ne peut y parvenir que s’il accepte [143] de se renoncer : alors seulement se découvre à lui la présence du Tout, dont il refuse de se laisser séparer et qui ne cesse de le combler.


Louis Lavelle, La conscience de soi,
Paris, Grasset, 1978 (1933) , p. 140-143.
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