7 juillet 2010

physique : électricité, oscillateur mécanique : Ceerrf 2010

Analyse dimensionnelle.
Une particule de masse m et de charge q est accélérée sous une tension électrique U. 

Elle est alors placée dans une région de l'espace où règne un champ magnétique B. 
La trajectoire de la particule est circulaire de rayon R = 1/ B (2mU/|q| )½.
Question : 

En fonction des unités de base, la tension électrique U s'exprime en :
m2 kg s-3 A-1 ;

m2 kg2 s-3 A-1 ;
m kg s-3 A-1 ;
m2 kg s-3 A-2 ;
m2 kg s-2 A-2 ;
aucune réponse exacte.





Dipole LC :
Un condensateur de capacité C = 0,10 µF est chargé sous une tension U =50V. On le déconnecte de ce générateur et on le relie à la date t=0 à une bobine idéale d'inductance L = 100 mH.
Question : 
On peut affirmer que :
A- On observe des oscillations électriques libres non amorties. 
B- La fréquence propre des oscillations est de l'ordre de 1,7 kHz.
C- L'énergie stockée par le condensateur en fin de charge est 12,5 µJ. 
D- A la date t=0+, l'intensité dans le circuit est maximale. 
E- Dans le circuit LC, la charge à pour expression q(t) = U cos((LC)t). 


Dipole électrique linéaire.
La caractéristique intensité tension d'un dipole électrique linéaire passe par
les deux points de fonctionnement A ( 300 mA ; 14 V) et B ( 1,5 A ; 2,0 V).
Question : 
On peut affirmer que :
A- ce dipole est à classer dans la catégorie des récepteurs.

B- La loi de fonctionnement de ce dipole est de la forme I = a U + b avec a>0 et b>0.
C- Lorsqu'il fonctionne au maximum de sa puissance ce dipole délivre une intensité de 850  mA.
D- Si U = 10 V alors I = 1,0 A.

E- Ce dipole dissipe par effet joule, une puissance du type rI2t.



Charge d'un condensateur à intensité constante.
Le condensateur initialement déchargé est chargé à intensité constante I= 10 µA.
Question : 
On peut affirmer que :
A- La tension aux bornes du condensateur a pour expression u(t) = E(1-exp(-t/t)). 
B- Les armatures du condensateur chargé portent des charges de mêmes valeur.
C- Si au bout de 10 s, u(t) = 20 V alors C = 5,0 µF.

D- Si on double le temps de charge, la tension aux bornes du condensateur double.

E-
Si on double le temps de charge, l'énergie stockée dans le condensateur double.


Oscillateur élastique horizontal sinusoïdal.
Pulsation w = 1,0 rad/s.
Quand x = 1,0 cm on mesure une vitesse vx =3,0 cm/s.

Question : 
Evaluer l'amplitude Xm ( cm) du mouvement :
7,6 ;

6,5 ;
5,4 ;
4,3 ;
3,2 



correction fixe 

correction chimix