Aurélie 11/04/12
 

 

  Etincelle de rupture, champ électrique, force de Laplace, dipôle LC : concours kiné EFOM 2012.



 

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Dipôlr RL.
Soit le circuit ci-dessous composé d'un générateur de tension idéal, d'un interrupteur K, d'une lampe à incandescence, d'une diode D et d'une bobine ( L,r). On ferme K. Soit I l'intensité du courant délivré par le générateur.

A) La diode D est passante lorsque K est fermé. Faux.
B) A l'ouverture de l'interrupteur K, on voit apparaître une étincelle de rupture entre ses contact. Faux.
La continuité de l'intensité traversant la bobine fait que la diode est passante : la diode " de roue libre" permet à la bobine  de dissiper l'énergie stockée dans la lampe à incandescence.
C) A l'ouverture de l'interrupteur K, la lampe s'allume brièvement.
Vrai.
D) On déconnecte la diode D. A l'ouverture de l'interrupteur K, la tension entre ses bornes est très supérieure à la fem du générateur.
Vrai.
On ne peut pas observer d'étincelle de rupture avec une tension de quelques volts aux bornes de l'interrupteur.

E) Aucune de ces affirmations n'est exacte. Faux.

xm ~=1,2*0,10 ~0,12 m.

Champ électrique.
Deux charges électriques ponctuelles q<0 et q' >0 sont distantes de r.
u est un vecteur unitaire colinéaire à qq' et dirigé de q vers q'. L'expression du champ électrique E est :



k = 9 109 SI ; c) et d) sont vraies.

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Haut parleur électrodynamique.

On donne ci-dessous le schéma en coupe d'un aimant cylyndrique. Dans son entrefer, on place une bobine, de 5,00 cm de hauteur, libre de se déplacer. Cette dernière est composée de 1000 spires et est parcourue par un courant électrique continu d'intensité I = 0,500 A. Le sens de ce courant est indiqué.


A) La bobine se soulève jusqu'à la butée. Vrai.
B) La bobine s'abaisse jusqu'au fond de l'entrefer. Faux.
C) La force magnétique appliquée aux spires de la bobine est appelée force de Laplace.
Vrai.
On éteint le générateur de courant et on place une plaque rigide de plastique transparent sur la face supérieure de l'aimant. On saupoudre la plaque avec de la limaille de fer. les lignes de champ s'orientent :
D) Selon des cercles concentriques. Faux.
E) Selon des droites sécantes.
Vrai.







Oscillateur électrique.
Un oscillateur électrique peut etre modélisé par un condensateur de capacité C relié à une bobine d'une inductance L = 25 mH et de résistance négligeable. Dans le but de connaître la variation de l'intensité i(t)parcourant le dipôle en fonction du temps, on place un conducteur ohmique de résistance r dans le circuit. Sur l'écran de l'oscilloscope, on observe la tension ur(t) avec un balayage horizontal de 235 µs / cm et une sensibilité verticale de 2mV/cm.

On peut affirmer que :
A) La période d'oscillation est ici égale à la période propre du dipôle ( LC). Vrai.
La courbe indique un amortissement très faible : l'amplitude reste constante.
B) En régime permanent, l'inductance de la bobine est équivalente à sa résistance. Faux.
Ce serait vrai dans le cas d'un dipôle RL alimenté par un générateur de tension continue.
C) Seule la résistance de la bobine est négligeable. Faux.
La résistance totale du circuit est négligeable, l'amplitude des oscillations étant constante.
D) L'équation différentielle de l'intensité i du courant vérifie :. Faux.

E) Au bout d'une demi-période d'oscillation, l'énergie stockée dans la bobine se transmet intégralement au condensateur.
Vrai.
à t = ½T, l'intensité présente, en valeur absolue, une valeur maximale : la bobine stocke toute l'énergie du dipôle.
à t = 0,25T, l'intensité est nulle : le condensateur stocke toute l'énergie du dipôle.
En négligeant les résistances, toute l'énergie stockée dans la bobine se transmet au condensateur et réciproquement
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