26 juin 2009
5
26
/06
/juin
/2009
09:03
| Lu 22/06 | (15h-17h) - Tipe Classe entière | |
| Ma 23/06 | (8h-10h) | |
| TD
2h | Correction
Ex-EM 4.2,
Ex-EM7.5,
Ex-EM 8.10 (mouvement d'une particule soumise à deux champs E et B colinéaires, application à la mesure du rapport q/m de la particule)
|
|
| Me 25/06 | (8h-10h) | |
| TD
2h | Correction
Ex-EM 7.7,
Ex-EM 4.4 (début),
Ex-EM4.5 (Expression de l'énergie potentielle d'interaction électrostatique d'une sphère uniformément chargé en volume, et énergie potentielle d'interaction gravitationnelle d'un astre),
Ex-EM5.14 (champ crée au sommet d'une distribution de courant filiforme conique)
|
|
| Me 24/06 | (14h-16h) G2 / (16h-18h) G1
| |
| TP
2x2h | TP24 - TP-Cours Diodes | |
| Je 25/06 | (14h-16h) G2 | |
2h
TDinfo | Mouvement d'une particule chargée dans un champ uniforme et permanent
| |
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Cahier de textes : Physique
21 juin 2009
7
21
/06
/juin
/2009
08:40
| Lu 15/06 | (15h-17h) - Tipe Classe entière | |
| Ma 16/06 | (8h-10h) | |
| Cours
2h | Suite de EM8
III - Mouvement dans un métal sous l'action de champs uniformes et permanents
1) Modèle classique de la conduction électrique
a) Electrons libres
b) Vitesse d'ensemble
c) vecteur densité volumique de courant électrique et loi d'Ohm locale
d) Passage de la loi d'Ohm locale à la loi d'Ohm
|
|
| Me 17/06 | (8h-10h) | |
| Cours
2h | 2) Modèle classique de l'effet Hall
3) Force de Laplace
a) Expression de la densité volumique de Force de Laplace sur un volume élémentaire de conducteur fixe dans le référentiel d'étude.
b) Généralisation et Force de Laplace sur une portion de circuit.
EM4 – ENERGIE POTENTIELLE ELECTROSTATIQUE
I - Energie d'interaction de charges ponctuelles dans le vide
1) Charge ponctuelle dans un champ externe fixe
a) b)
c) Travail d'un opérateur imaginaire déplaçant la charge
2) Energie potentielle d'interaction de 2 charges
a) Expression ; b) définition opérationnelle |
fin EM8
|
| Me 17/06 | (14h-16h) G2 / (16h-18h) G1
| |
| DS 2h | Devoir surveillé n°9
Electrostatique et magnétostatique
| |
| Je 18/06 | (15h-17h) G1 | |
| TDInfo 2h
| Mouvement d'une particule chargée dans un champ uniforme et permanent | |
| Ve 19/06 | (8h-10h) | |
| Cours
2h | Suite de EM4.I
3) Exercice : Energie potentielle d'interaction de N Charges (cf. Ex-Em4.4)
II - Energie potentielle d'interaction d'un dipôle rigide dans un champ électrostatique extérieur
1) Rappels
2) Energie potentielle d'interaction d'un dipôle dans un champ extérieur
3) Calcul des actions mécaniques à partir de Epint
a) Translation élémentaire et force
b) Rotation élémentaire et moment
|
fin EM4
|
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Cahier de textes : Physique
15 juin 2009
1
15
/06
/juin
/2009
14:08
| Ma 09/06 | (8h-10h) | |
| TD
2h | Correction
Ex1 (Interaction Spire de courant/dipôle magnétique)
Ex3 (Calcul de moments magnétiques pour différentes distributions de courants) | |
| Me 10/06 | (8h-10h) | |
| Cours
2h | Suite de EM7.I.4.b)
i) Sphère (fin)
ii) Cylindre chargé en rotation autour de son axe
II - Champ magnétique créé par un dipôle magnétique
1) Approximation dipolaire et dipôle magnétique
2) Champ d'une boucle de courant (dans l'approximation dipolaire)
a) Analogie entre dipôle électrostatique et diôle magnétique
b) Champ sur l'axe à grande distance
3) Champ magnétique d'un dipôle magnétique
4) Exemples
a) Généralisation ; b) Aimants ;
c) Champ magnétique de la Terre
Tableau des analogies et différences entre Electrostatique et Magnétostatique
|
fin EM7
|
| Me 10/06 | (14h-16h) | |
| Cours
2h
|
EM8 – MOUVEMENT D'UNE PARTICULE CHARGEE
I - Force de Lorentz
1) Définitions
2) PFD
3) ASpects énergétiques
II - Mouvement dans le vide sous l'action de champs uniformes et permanents
1) Mouvement dans un champ électrique
a) Cas général ; b) accélération d'une particule chargée
c) Ex/Application : déflection électrostatique de particules
2) Mouvement dans un champ magnétique
|
|
| Je 11/06 | (14h-15h/15h-17h) G2+Soutien | |
| TD 1h
| Correction de la partie électrostatique/ magnétostatique de :
| |
| +2h soutien | ENAC 1999 / ICNA 1999 | |
| Ve 12/06 | (8h-10h) | |
| TD
2h | Correction
Ex2 (analogie champ graviationnel/champ électrostatique)
Ex-EM6.3, Ex-EM5.8
|
|
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Cahier de textes : Physique
4 juin 2009
4
04
/06
/juin
/2009
19:42
| Lu 01/06 | Férié | |
| Ma 02/06 | (8h-10h) | |
| Cours
2h | Suite de EM6.I)
3) Discontinuité de B(M) à la traversée d'une nappe de courant :
a) Continuité de la composante normale
b) Discontinuité de la composante tangentielle
c) Relation de passage
II - Calculs de champs magnétiques avec le théorème d'Ampère
0) Méthode
1) "Vrai" fil cylindrique
2) Cable coaxial
|
|
| Me 03/06 | (8h-10h) | |
| Cours
2h
| Suite de EM6.II)
3) Nappe plane de courant 4) Champ magnétique créé dans tout l'espace par un solénoïde infini
5) Bobine torique
III - Remarques
1) Champ radial d'une distribution à symétrie de révolution (début)
|
|
| Me 03/06 | (14h-16h) G2 / (16h-18h) G1
| |
| TP
2x2h | TP23 - Amplificateur opérationnel en régime de saturation (2) | |
| Je 04/06 | (14h-15h/15h-17h) G1 | |
| TD/soutien
| Groupe 1 : Correction
| |
| 2h+1h |
| |
| Ve 05/06 | (8h-10h) | |
| Cours
2h | Suite et fin de EM6.III.1)
2) Solénoide et nappe de courant équivalente.
EM7 – DIPOLE MAGNETIQUE
I - Moment dipolaire magnétique
1) Vecteur surface associé à un contour plan
2) Moment magnétique d'un circuit filiforme
3) Analogie microscopique : modèle de Bohr
4) Moment dipolaire d'une distribution de courants
a) Définition
b) Cas des systèmes à symétrie de révolution
i) Sphère uniformément chargée en surface en rotation
autour d'un de ses axes :
Calcul du champ magnétique en son centre O
==> pour mardi 09/06/09 :
exprimer le moment magnétique de cette distribution
| fin EM6
|
Le programme de colle de la semaine prochaine (S32 / Lu 08 juin 2009) porte sur les leçons EM1 à EM3 et EM5 à EM6 :
- Loi de Coulomb. pour une distribution de charges volumique, surfacique ou filiforme (EM1)
- Théorème de Gauss (EM2)
- Potentiel électrostatique (EM2)
- Dipôle électrostatique et moment dipolaire électrostatique (EM3)
- Loi de Biot et Savart pour un circuit filiforme (généralisation au distributions de courant surfacique et volumique) (EM5)
- Théorème d'Ampère (EM6)
|
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Cahier de textes : Physique
30 mai 2009
6
30
/05
/mai
/2009
19:33
| 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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Cahier de textes : Physique
21 mai 2009
4
21
/05
/mai
/2009
20:30
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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Cahier de textes : Physique
16 mai 2009
6
16
/05
/mai
/2009
16:31
| 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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Cahier de textes : Physique
9 mai 2009
6
09
/05
/mai
/2009
14:14
| 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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Cahier de textes : Physique
10 avril 2009
5
10
/04
/avril
/2009
15:02
| 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) |
|
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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Cahier de textes : Physique
3 avril 2009
5
03
/04
/avril
/2009
12:55
| 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. |
|
| Me 01/04 | (8h-10h) (Inspection Mme A.-M. Romulus) | |
Cours
2h |
T4.App1 – DETENTES DE JOULE
Bilan énergétique et entropique
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 : 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. |
|
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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