Programme - CPGE Dupuy de Lôme

SPE PSI
Programme de colle de sciences physiques n°17
Applicable du 29/02/16 au 04/03/16
CH 5 : Electromagnétisme des mileux magnétiques:
Dipôle magnétique. Moment dipolaire magnétique. Champ magnétique d’un dipôle magnétique : lignes
de champ magnétique du dipôle magnétique.
Interaction entre un dipôle magnétique et un champ magnétique : énergie potentielle magnétique, force et
⃗⃗⃗ ∧ 𝐵
⃗⃗. Interaction entre deux dipôles magnétiques.
moment du couple des actions magnétiques 𝐶⃗ = 𝑀
Milieu ferromagnétique, vecteur aimantation, vecteur densité volumique de courant d’aimantation.
Equations de Maxwell dans un milieu magnétique. Vecteur excitation magnétique. Théorème d’Ampère
dans un milieu magnétique.
Cycle d’hystérésis d’un milieu magnétique. Milieu ferromagnétique doux, milieu ferromagnétique dur.
Aimantation rémanente, excitation coercitive.
Milieu linéaire, susceptibilité magnétique, perméabilités magnétiques relative et absolue.
Conversion de puissance:
CH 1: Conversion électromagnétique statique:
1/ Electroaimant:
Bobine à noyau ferromagnétique doux, inductance propre d’une bobine à noyau ferromagnétique doux,
énergie magnétique d’une bobine à noyau ferromagnétique doux, densité volumique d’énergie
magnétique dans un milieu ferromagnétique doux. Electroaimant avec entrefer, lignes champ d’un
électroaimant, champ magnétique dans l’entrefer d’un électroaimant.
2/ Transformateur:
Structure schématique d'un transformateur, principe physique du fonctionnement. Modèle du
transformateur parfait. Equations de fonctionnement, rapport de transformation des tensions et des
intensités. Couplage parfait. Aspect énergétique, rendement du transformateur parfait:
3/ Utilisations d’un transformateur:
Transformateur de tension. Conversion d’intensité. Conversion et adaptation d’impédance. Utilisations
expérimentales : obtention d’un cycle d'hystérésis. Pertes par hystérésis.
CH 2: Conversion électronique statique :
Conversion continu-continu.
Interrupteurs à amorçage et blocage commandés: les transistors. Caractéristique en T. Hacheur série avec
charge résistive, puis charge résistive et inductive puis charge contenant un électromoteur. Taux
d’ondulation de l’intensité du courant dans la charge.
Electrochimie:
Conversion électrochimique d’énergie :
Définition, électrolyse de l’eau, lien entre tension et intensité de courant dans un électrolyseur (en
utilisant les courbes i(E)).
Recharge d’un accumulateur, piles électrochimiques. Point de fonctionnement d’une pile.
Réactions redox spontanées en solution:
Potentiel mixte. Corrosion. Pile de corrosion différentielle. Protection contre la corrosion : par revêtement
(galvanisation), par passivation, par protection électrochimique, par anode sacrificielle et par courant
imposé.
Tout exercice d’électrochimie.