PSI 2013 - Decitre

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Sommaire thématique de Chimie 2004 –2013 X PC Chimie Mines MP Chimie Mines PC Chimie Mines PSI Chimie Centrale MP Physique et Chimie Centrale PC Chimie Centrale PSI Physique et Chimie CCP MP Chimie CCP PC Chimie 1 CCP PC Chimie 2 CCP PSI Physique 2 8 6 8 4 ❸ 1 6 ❺ ❻ 3 2 ❾ ❺ ❽ 3 ❶ ❺ 3 ❽ ❽ ❺ ❷ ❷ 4 ❺ 4 5 2 ❻ ❺ 7 ❺ 5 4 ❼ 4 ❸ ❻ 4 ❸ ❸ ❼ 3 ❻ 6 ❺ ❻ 3 4 ❽ 5 5 3 1 ❺ 1 ❼ 1 ❸ ❺ ❷ ❸ 2 4 3 1 3 1 ❸ 3 2 3 ❻ 8 ❻ 7 ❽ ❼ 5 8 ❻ ❽ ❺ 2 ❷ 2 5 1 6 ❸ 1 ❹ ❷ ❹ 1 3 1 3 4 1 ❿ ❿ ❹ ❿ ❷ ❿ ❿ E3A PSI Physique et Chimie ❶ ❹ 1 2 2 2 ❼ 1 1 1 : 1 fois depuis 2004 2 : . 2 fois depuis 2004 9 : 9 fois depuis 2004 ❶ : 1 fois depuis 2004 dont 2013 ❷ : . 2 fois depuis 2004 dont 2013 : ❿ 10 fois depuis 2004 dont 2013 Atomistique Cristallographie Solutions aqueuses Cinétique chimique Oxydoréduction Diagrammes E-pH Courbes intensité-potentiel Thermochimie Mélanges binaires Diagrammes d’Ellingham Chimie organique
20 E3A Physique PSI 2013 — Corrigé E3A Physique PSI 2013 — Corrigé Ce corrigé est proposé par Guillaume Maimbourg (ENS Cachan) ; il a été relu par Étienne Thibierge (ENS Lyon) et Vincent Freulon (ENS Ulm). Ce sujet étudie le fonctionnement de deux capteurs de proximité sans contact. • La première partie s’intéresse à un capteur capacitif. La cible à détecter formant l’une des armatures d’un condensateur, la capacité de ce dernier dépend de la distance entre la cible et le capteur. Dans un premier temps, on établit la valeur de la capacité en fonction de la distance via le théorème de Gauss électrostatique. La suite du problème analyse le fonctionnement du circuit électronique permettant de conditionner le capteur puis de mettre en forme le signal. L’objectif final est d’obtenir une tension image de la distance séparant l’obstacle du capteur. • La seconde partie traite du fonctionnement d’un capteur inductif à réluctance variable. Cette fois-ci, le principe est de former avec la cible un circuit magnétique fermé dans lequel un champ magnétique est imposé. Ce dernier circule à travers une bobine dont l’inductance dépend donc de la distance du capteur à l’obstacle. Comme dans la partie précédente, l’énoncé propose d’étudier le conditionnement du capteur et du signal pour obtenir finalement un signal de sortie proportionnel à la distance entre la cible et le capteur. De difficulté raisonnable, ce sujet est long et comporte des calculs lourds, principalement dans la seconde partie. Une large place est faite aux approximations qui permettent de simplifier le problème et de trouver les plages pour lesquelles les capteurs présentent une réponse linéaire, c’est-à-dire où la tension de sortie est directement proportionnelle à la distance séparant le capteur de l’obstacle. Enfin, saluons l’effort fait par le concepteur du sujet pour présenter un problème technique auquel on donne une réponse satisfaisante en pratique, dans une démarche d’ingénieur.
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