Rattrapage S2 : Physique deuxième semestre ST



Dans les réponses:
1. Chercher d’abord une expression littérale simplifiée  
(sans application numérique).
2. Ensuite, donner directement le résultat du calcul numérique sans les détails.
3. Un résultat numérique sans unit´e ne sera pas validée. 

Exercice 1 (7 points) :

Trois charges ´électriques q, −q et −8q sont respectivement fixées aux points (−a, 0), (a, 0) et (0, 2a) d’un repère orthonormé Oxy.
1. Sachant que q et a sont positifs, déterminer l’expression du vecteur champ Electrique E crée  par ces trois charges a l’origine O du repère. (1pt)
2. Même question pour le potentiel électrique. (1pt)
3. Déterminer l’expression de l'Energie interne de ce système. (1pt)
4. On place un dipôle p = pi de dimension très petite a l’origine du repère.
examens physique s2 st sm usthbTrouver la variation de son énergie potentielle lorsqu’il se met a sa position d'équilibre stable sous l’effet du champ Electrique calculé dans la première  question. (1pt)
5. Faire les applications numériques des questions précédentes pour q =0, 5μC, a = 3cm et p = 10^-16C.m. (1pt)
6. La charge q en x = −a est remplacée par une distribution de charge continue, de densité linéaire 
constante λ > 0 et repartie sur un segment de droite compris entre                                x= −2a et x = −a.
a. Quelle doit être la valeur de λ pour que le champ Electrique crée en O par la distribution continue soit le même que celui crée par la seule charge q. (1pt)
b. Le potentiel ´électrique est-il le même? (1pt)



Exercice 2 (5 points) :

Un condensateur idéal plan est constituée de deux armatures A et B de surface S = 113cm², séparées par une distance e = 1mm et soumises `a une différence de potentiel V = 12v .
1. Calculer la capacité et la charge de ce condensateur. (1pt)
2. On introduit deux conducteurs identiques, neutres, de même surface que les armatures du condensateur
et d'épaississeur d = e/5 (voir figure ci-dessous). La distance entre les deux conducteurs ainsi que la distance entre chaque conducteur et l’armature la plus proche est égale à e/5. L’influence est supposée totale


examens physique s2 st sm usthb

a. Représenter les charges sur les armatures du condensateur et sur chaque conducteur (la charge de l’armature A est notée qA = q). (0.5pts)
b. En utilisant un condensateur ´équivalent, calculer ces charges en fonction de C et V . (1pt)
c. Déduire les d.d.p (VA − VC), (VC − VD) et (VD − VB) en fonction de V . (0.5pts)
3. On relie l’armature A au conducteur C par un fil conducteur.
a. Calculer la variation de l'Energie interne du système en fonction de C et V . (1pt)
b. Faire un bilan d'Energie. (1pt)

Exercice 3 (8 points) :

On considère le circuit ci-dessous ou E est une f.e.m, R est une résistance et e est une f.c.e.m. La résistance R′ est  équivalente  a l’ensemble des résistances représenté dans la figure  a droite du schéma  du circuit.
examens physique s2 st sm usthb

1. Calculer R′. (0.5pts)
2. Ecrire les lois de Kirchhoff du circuit. (1.5pts)
3. D´eduire les expressions des trois courants en fonction de E, e et R. (1.5pts)
4. a. Quelle valeur maximale doit avoir la f.c.e.m e pour que le système fonctionne. (0.5pts)
b. Calculer numériquement les valeurs des courants sachant que     e = 2E = 8V et R = 0, 5k
. Comment fonctionne chaque générateur. (1.5pts)
5. On remplace le récepteur e par un condensateur C initialement   déchargé.
a. Calculer les courants du circuit quand le condensateur est complètement charge. (1pt)
b. Déduire l’expression de la charge finale du condensateur puis la calculer pour C = 0, 3μF. (0.5pts)
c. Calculer la constante de temps τ correspondant a la charge du condensateur (on peut utiliser les
résultats de la question 3). (1pt)

Pour télécharger le corrigés par ICI

C’est TIGHILT Amirouche. Je suis passionné par le web, la culture, l’histoire, la politique, le développement personnel ainsi que les nouvelles technologies, étudiant en 3ème année Hydraulique, fondateur de L1 ST SM USTHB.

Partager avec vos camarades sur

Pourrait Vous Intéresser...

PRÉCÉDENT
« Prev Post
Suivant
next Post »