CCF-bacpro-SEN_versailles

Le dossier
D’ACCUEIL
2006 - 2007
CONTRÔLE EN COURS DE FORMATION
EN
BACCALAUREAT PROFESSIONNEL
Systèmes électroniques numériques
Mise en œuvre du B.O N°22 du juin 2005.
Arrêté du 15 mai 2006
MATHEMATIQUES – SCIENCES PHYSIQUES
Inspection :
Formateur :
Alain Redding
Francis Taillade
Régine Coste
Luc Prince
Dominique Nicolas
ACADEMIE DE VERSAILLES
http// :www.ac-versailles.fr
Rectorat : 3 boulevard de Lesseps
78 000 Versailles
[email protected]
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 1 sur 60
:
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:
SOMMAIRE
INTRODUCTION
4
REGLEMENT D’EXAMEN
5
SOUS EPREUVE E11 : MATHEMATIQUES
6
UNITES DU REFERENTIEL DE CERTIFICATION EN MATHEMATIQUES
7
FICHE D’EVALUATION EN MATHEMATIQUES.
7
EXEMPLE DE CONTRÔLE EN COURS DE FORMATION EN
11
MATHEMATIQUES – FICHE D’EVALUATION.
SOUS EPREUVE E12 : TRAVAUX PRATIQUES SUR SYSTEMES PROFESSIONNELS.
21
UNITES DU REFERENTIEL.
22
EXEMPLE DE TRAVAUX PRATIQUES SUR SYSTEMES PROFESSIONNELS
26
FICHE D’EVALUATION EN SCIENCES PHYSIQUES
EXEMPLE DE TRAVAUX PRATIQUES TRANSVERSAL
REFERENTIEL DES SCIENCES PHYSIQUES
FICHE D’EVALUATION DU DOSSIER ET DE SA PRESENTATION ORALE
56
FICHE DE SYNTHESE D’EVALUATION DANS LE CADRE DU CCF
58
LISTE DES ETABLISSEMENTS
60
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:
INTRODUCTION
L’objectif de ce dossier est de préciser la réglementation du baccalauréat professionnel dans le cadre d’une
évaluation en contrôle en cours de formation en mathématiques et en sciences physiques.
Le contrôle en cours de formation (CCF)
Le CCF est un mode d’évaluation certificative, pratiqué par les formateurs, pendant la formation, dans le
cadre de l’examen réglementaire.
Le principe d’évaluation certificative
L’évaluation certificative sert à déterminer le niveau terminal atteint par le candidat par rapport au niveau
requis pour l’obtention du diplôme. Il ne s’agit donc pas de mesurer les progrès réalisés par le candidat.
L’évaluation certificative doit ainsi être distinguée de l’évaluation formative.
Les situations d’évaluation
La mise en œuvre du CCF s’appuie sur la notion de situation d’évaluation que l’on peut définir de la
manière suivante : c’est une situation qui permet la réalisation d’une activité dans un contexte donné. Son
objectif est l’évaluation des compétences et des savoirs mis en œuvre dans une situation donnée, et requis
pour la délivrance de l’unité. La délivrance d’une unité peut rendre nécessaires plusieurs situations
d’évaluation. Les situations d’évaluation sont définies, pour chaque unité, dans le règlement d’examen de
chaque diplôme.
Le CCF suppose une approche globale de l’évaluation qui conduit à rejeter l’évaluation de compétences
isolées.
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 4 sur 60
:
REGLEMENT D’EXAMEN.
Candidats de la voie
scolaire dans un
établissement public ou
privé sous contrat, CFA
ou section
d’apprentissage
habilité, formation
professionnelle
continue dans un
établissement public
Baccalauréat professionnel :
Systèmes Électroniques
Numériques
E1 - Épreuve
scientifique à caractère
professionnel
Unités
Sous-épreuve E11 :
Mathématiques
Sous-épreuve E12 :
Travaux pratiques
scientifiques sur
systèmes
coeff.
Mode
U 11
2
CCF
U12
2
CCF
Durée
Candidats de la voie
scolaire dans un
établissement privé,
CFA ou section
d’apprentissage non
habilité, formation
professionnelle
continue en
établissement privé.
Enseignement à
distance. Candidats
justifiant de 3 années
d’activités
professionnelles
Candidats de la
formation
professionnelle
continue dans un
établissement public
habilité
Mode
Durée
Mode
Ponctuel
écrit
2h
CCF
3h
CCF
Ponctuel
pratique
Durée
Le chef d'établissement est le chef de centre d’examen.
IMPORTANT
Un dossier d’évaluation est constitué pour chaque candidat par le professeur de mathématiques et de
sciences physiques. Il comprendra les différentes productions du candidat, les fiches d’évaluation et les
fiches de synthèses. Ce dossier sera conservé dans l’établissement une année après la publication des
résultats et pourra être mis à la disposition du jury de délibération ainsi que du corps d’inspection.
Il n’existe qu’un seul baccalauréat professionnel S.E.N. couvrant six champs
professionnels : « audiovisuel multimédia (AVM) », « audiovisuel professionnel (AVP) », « alarme
sécurité incendie (ASI) », « télécommunications et réseaux (TR) », « électrodomestique (ED) »,
« électronique industrielle embarquée (EIE) ».
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 5 sur 60
:
Epreuve E1 - Sous épreuve E11 : mathématiques U11
Coefficient : 2
Finalités et objectifs de la sous épreuve
Les finalités et objectifs sont :
- d’apprécier la solidité des connaissances des candidats et leur capacité à les mobiliser dans des
situations liées à la profession ;
- de vérifier leur aptitude au raisonnement et leur capacité à analyser correctement un problème, à justifier
les résultats obtenus et à apprécier leur portée ;
- d’apprécier leurs qualités dans le domaine de l’expression écrite et de l’exécution de tâches diverses
(tracés graphiques, calculs à la main ou sur machine).
Formes de la sous épreuve
Le contrôle en cours de formation comporte trois situations d’évaluation.
• Deux situations d’évaluation, situées respectivement dans la seconde partie et en fin de formation,
respectent les points suivants :
(a) Les évaluations sont écrites ; chacune a une durée de deux heures et est notée sur vingt points.
(b) Les situations comportent des exercices recouvrant une part très large du programme de
mathématiques. Le nombre de points affectés à chaque exercice est indiqué aux candidats pour qu’ils
puissent gérer leurs travaux. Lorsque les situations s’appuient sur d’autres disciplines, aucune
connaissance relative à ces disciplines n’est exigible des candidats et toutes les explications et indications
utiles doivent être fournies dans l’énoncé.
(c) Il convient d’éviter toute difficulté théorique et toute technicité excessive. La longueur et ampleur du
sujet doivent permettre à un candidat moyen de traiter le sujet et de le rédiger posément dans le temps
imparti.
d) L’utilisation des calculatrices pendant chaque situation d’évaluation est définie par la réglementation
en vigueur aux examens et concours relevant de l’Éducation Nationale. Pour les exercices de
mathématiques, l’usage du formulaire officiel de mathématiques est autorisé.
e) On rappellera aux candidats que la clarté des raisonnements et la qualité de la rédaction interviendront
dans l'appréciation des copies.
• Une situation d'évaluation , notée sur 10 points, consiste en la réalisation écrite (individuelle ou en
groupe restreint) et la présentation orale (individuelle) d’un dossier comportant la mise en oeuvre de
savoir-faire mathématiques en liaison directe avec la spécialité de chaque baccalauréat professionnel. Ce
dossier peut prendre appui sur le travail effectué au cours des périodes de formation en milieu
professionnel.
Au cours de l’oral dont la durée maximale est de vingt minutes, le candidat sera amené à répondre à des
questions en liaison avec le contenu mathématique du dossier.
La note finale sur vingt proposée au jury pour cette sous épreuve est obtenue en divisant par 2,5 le
total des notes relatives aux trois évaluations.
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:
UNITES DU REFERENTIEL DE CERTIFICATION.
Systèmes électroniques
numériques
X
X
VIII
Initiation aux
probabilités
VII
Mathématiques
pour les métiers de
l'électricité
VI Trigonométrie,
géométrie,
vecteurs
X
V
Calcul différentiel
et intégral
X
IV
Activités
statistiques
III
Activités
géométriques
E11
II
Fonctions
numériques
Baccalauréats
professionnels
I
Activités
numériques et
graphiques
Epreuve E1 - Sous-épreuve E11 :mathématiques U11
X
FICHE D’EVALUATION EN MATHEMATIQUES
EVALUATION 1
Date :
EVALUATION 2
Date :
Note
proposée
compétences
testées
Note
proposée
compétences
testées
I. Activités numériques et graphiques
a) Suites arithmétiques et géométriques
Ang1 : Identifier une suite arithmétique
Ang2 : Calculer un terme d’une suite arithmétique
Ang3 : Calculer la somme d’une suite arithmétique
Ang4 : Identifier une suite géométrique
Ang5 : Calculer un terme d’une suite géométrique
Ang6 : Calculer la somme d’une suite géométrique
b) Polynômes du 2nd degré
Ang7 : Mise en équation d’un problème
Ang8 : Résoudre un système linéaire de 2 équations à 2 inconnues,
algébriquement
Ang9 : Résoudre un système linéaire de 2 équations à 2 inconnues,
graphiquement
Ang10 : Résoudre graphiquement un système d’inéquations
Ang11 : Résoudre algébriquement une équation du 2nd degré
Ang12 : Résoudre graphiquement une équation du 2nd degré
Ang13 : Factoriser un polynôme du 2nd degré
Ang14 : Résoudre algébriquement une inéquation du 2nd degré
Ang15 : Résoudre graphiquement une inéquation du 2nd degré
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:
II. Fonctions numériques
a) Propriétés des fonctions de référence
Fn1 : Connaître et utiliser les propriétés des fonctions de référence
x⏐⎯⎯→ ax + b ; x⏐⎯⎯→ x² ; x⏐⎯⎯→ x3 ; x⏐⎯⎯→ 1 / x ; x⏐⎯⎯→ sin x ;
x⏐⎯⎯→ cos x ; x⏐⎯⎯→ x
Fn2 : Représenter graphiquement ces fonctions
Fn3 : Interpréter des représentations graphiques de ces fonctions
Fn4 : Construire les représentations graphiques des fonctions f +g et λf, à
partir des représentations graphiques des fonctions f et g.
Fn5 : Résoudre graphiquement f ≥0; f ≥ g et f(x) = g(x)
b) Dérivation
Fn6 : Calculer le nombre dérivé f ‘(a) d’une fonction en a
Fn7 : Identifier la fonction dérivée des fonctions x⏐⎯⎯→ a ; x⏐⎯⎯→ x ;
x⏐⎯⎯→ x² ; x⏐⎯⎯→x3 ; x⏐⎯⎯→ 1 /xX
Fn8 : Calculer la dérivée d’une somme et d’un produit de fonctions par une
constante
Fn9 : Utiliser la dérivée pour étudier les sens de variation d’une fonction
Fn10 : Construire la tangente en un point à une courbe
c) Introduction des fonctions exponentielle et logarithme
Fn11 : Utiliser les propriétés opératoires des fonctions
x⏐⎯⎯→ ln x ; x⏐⎯⎯→ log x ; x⏐⎯⎯→ ex ; x⏐⎯⎯→ ax
Fn12 : Représenter graphiquement ces fonctions à partir d’un tableau de
valeurs
Fn13 : Résoudre graphiquement des équations du type :
ln x = a ; log x = a ; ex = a ; ax = b (a et b nombres réels)
Fn14 : Résoudre algébriquement des équations du type :
ln x = a ; log x = a ; ex = a ; ax = b (a et b nombres réels)
Fn15 : Utiliser un papier semi-log
III. Activités géométriques
Ag1 : Reconnaître les transformations géométriques dans le plan (symétrie
axiale, symétrie centrale, translation)
Ag2 : Calculer des distances, des angles, des aires dans le plan
Ag3 : Calculer dans l’espace pour des solides usuels : des distances, des
angles, des aires, des volumes.
V. Calcul différentiel et intégral
1) Dérivation sur un intervalle
Cdi1 :Calculer la dérivée des fonctions x⏐⎯⎯→ sin x ; x⏐⎯⎯→ cos x
x⏐⎯⎯→ ln x ; x⏐⎯⎯→ ex
Cdi2 : Calculer la dérivée d’un produit, d’un inverse, d’un quotient.
Cdi3 : Calculer la dérivée de la fonction ; x⏐⎯⎯→ eax+b
Cdi4 : Tracer la courbe représentative d’une fonction
Cdi5 : Lire les propriétés d’une fonction à partir de sa représentation
graphique.
Cdi6 : Etude du comportement de fonctions du type :
x⏐⎯⎯→(2x+5) / 4x+3) ; x⏐⎯⎯→ 2x+lnx ; x⏐⎯⎯→ x + ex
2) Notions de calcul intégral
Cdi7 : Déterminer les primitives d’une fonction usuelles
Cdi8 : Déterminer les primitives d’une somme de fonctions
Cdi9 : Déterminer les primitives du produit d’une fonction par un réel
Cdi10 : Calculer l’intégrale sur un intervalle [a ;b] d’une fonction.
Cdi11 : Interprétation géométrique de l’intégrale à l’aide d’une aire
Cdi12 : Utiliser la relation de Chasles
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:
3) Equations différentielles du 1er ordre
Cdi13 : Résoudre l’équation différentielle y’-ay=0
Cdi14 : Déterminer une solution d’une équation différentielle du 1er ordre
satisfaisant une condition initiale donnée.
Cdi15 : Résolution d’une équation différentielle du 1er ordre avec second
membre
VII. Mathématiques pour les métiers de l'électricité
a) Etude de fonctions périodiques usuelles
Me1 : Représenter graphiquement une fonction sinusoïdale.
Me2 : Construire la représentation graphique d’une fonction périodique à partir
de son expression algébrique
Me3 : Expliciter une fonction périodique à partir d'un graphique.
Me4 : Additionner deux fonctions périodiques de même période.
b) Trigonométrie
Me5 : Utiliser les formules d’addition ou de duplication :
cos (a + b) ; sin (a - b) ; cos (2a) ; sin (2a)
Me6 : Résoudre des équations de la forme : cos x = a ; sin x = b et tan x = c
c) Vecteurs du plan
Me7 : Exprimer la norme d’un vecteur dans un repère orthonormal
Me8 : Exprimer le produit scalaire de deux vecteurs en utilisant :
→→
→→
→
→
2 u . v = ║ u . v ║² - ║ u ║² -║ v ║² ;
→→
→
→
→ →
→→
u . v = ║ u ║x║ v ║x cos ( u ; v ) ;
u . v = xx’ + yy’
Me9 : Utiliser les propriétés du produit scalaire :
→→ →→
→→
→→
→ → → →→ →→
u.v = v.u ;
α( u . v ) = α u . v
; u .( v + w ) = u . v + u . w
d) Représentation de Fresnel
Me10 : Construire le diagramme de Fresnel d’une grandeur sinusoïdale
e) Nombres complexes
Me11 : Calculer la partie réelle et la partie imaginaire d’un nombre complexe
( forme algébrique)
Me12 : Effectuer des calculs sur les nombres complexes (somme, produit,
conjugué, inverse et quotient)
Me13 : Représenter géométriquement un nombre complexe
Me14 : Calculer le module et l’argument d’un nombre complexe (forme
trigonométrique)
Me15 : Calculer le module et l’argument du produit et du quotient de deux
nombres complexes
f) Etude de signaux périodiques
Me16 : Calculer les coefficients d’une série de Fourier
Me17 : Faire l’approximation d’un signal périodique par un polynôme
trigonométrique. Utiliser la formule de Parseval.
g) Equations différentielles
Me18 : Résoudre l’équation différentielle y’’+ ay’ + by = 0
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:
Exemple de CCF de mathématiques.
BACCALAUREAT PROFESSIONNEL - Systèmes électroniques et numériques.
Epreuve U 12 : mathématiques.
Durée : 2 heures
La clarté des raisonnements et la qualité de la rédaction interviendront dans l’appréciation des copies.
L’usage des calculatrices alphanumérique ou à écran graphique est autorisé à condition que leur
fonctionnement soit autonome (circulaire N°99-186 du 16-11-1999)
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:
Exercice n° 1 : ( 8 points)
L’induit d’un alternateur d’un groupe électrogène est équivalent à une source de tension sinusoïdale dont
le schéma est donné ci-dessous :
On se propose de construire le diagramme de Fresnel de l’alternateur à partir de la relation vectorielle
suivante :
E = U1 + RI + U2
On rappelle que j est le nombre complexe de module 1 et d’argument π /2.
Le vecteur U1est associé au nombre complexe Z1 de module 400 et d’argument π/6.
Le vecteur RI est associé au nombre complexe Z2 = 250.
Le vecteur U2 st associé au nombre complexe Z3= 350 j.
1.1 Ecrire Z1 sous la forme algébrique x+jy.
On donne cos(π/6) = √3/2 et sin(π/6)= ½.
1.2 On admet que Z1 =346 + 2001. j.
Calculer le nombre complexe S tel que S = Z1 + Z2 + Z3.
1.3 a. Calculer le module ρ de S .Arrondir le résultat à l’unité.
b. Calculer l’argument θ de S en radian. Arrondir le résultat au centième.
1.4 Tracer sur l’annexe 1 les vecteurs OM1, OM2 et OM3 d’affixes respectives Z1, Z2 et Z3.
1.5 Construire sur l’annexe 1 la somme vectorielle : OS = OM1 + OM2 + OM3.
1.6 Le vecteur OS représente la force électromotrice E.
Déterminer graphiquement la valeur de la force électromotrice E, en volt.
Comparer cette valeur au résultat obtenu à la question 1.3a
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:
Exercice n° 2 : ( 7 points)
Lors de la transmission d’un signal le long d’une fibre optique, le signal subit une perte de puissance,
c'est-à-dire une atténuation, qui dépend de la nature et de la longueur de la fibre optique.
Considérons une fibre dont l’atténuation par kilomètre est de 0,4 dB / km.
La longueur L ( en km) de la fibre permettant de recevoir un signal de puissance PS= 5μW est alors
liée à la puissance du signal Pe (en W) par la relation :
L = 10,86 ln Pe + 132,5
2.1 Mise en situation.
Calculer en km la longueur L de la fibre permettant de recevoir un signal de puissance
PS = 5 W si la puissance d’entrée Pe = 0,7 W.
2.2 Etude de la fonction.
Soit la fonction f définie sur l’intervalle [0,01 ; 1] par f(x) = 10,86 ln(x) + 132,5.
a) Déterminer la fonction dérivée f’ de la fonction f.
b) Donner le signe de f’(x) sur l’intervalle [0,01 ; 1].
c) Compléter dans l’annexe 2 le tableau de variations de la fonction f.
d) Compléter dans l’annexe 2 le tableau de valeurs de la fonction f.
e) Tracer la représentation graphique de la fonction f.
2.3 Exploitation .
a) Déterminer graphiquement la puissance du signal émis Pe permettant d’obtenir un signal de
puissance Ps = 5μW à la sortie de la fibre optique dans le cas où celle-ci a pour longueur L = 120
km.
Laisser les traits de construction apparents.
b) Résoudre l’équation : 10,86 ln(Pe) + 132,5 = 120.
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 13 sur 60
:
Exercice n° 3 : (5 points)
L’objectif de cet exercice est de montrer comment un signal d’entrée « triangulaire » est transformé par
un montage dérivateur en signal « créneaux ».
Un système électronique, comportant une résistance R et un condensateur de capacité C, a une tension
d’entrée Ue(t) et une tension de sortie Us (t) à chaque instant t.
La tension d’entrée Ue est un signal périodique, de période T = 2s, qui est représenté graphiquement sur
une période en annexe 3.
3.1 Compléter la représentation graphique de la fonction Ue(t) pour t appartenant à
l’intervalle [ 0 ; 6[.
3.2 Montrer que la fonction Ue(t) sur l’intervalle [0 ;1[ est définie par : Ue(t) = 3t .
3.3 On admet que le signal d’entrée Ue est défini par :
Ue (t) = 3 t
si 0 ≤ t < 1
Ue (t) = - 3 t + 6
si 1 ≤ t < 2
On note U’e la fonction dérivée de la fonction Ue.
a. Calculer U’e (t) pour tout t de l’intervalle [ 0 ; 1 [.
b. Calculer U’e (t) pour tout t de l’intervalle ] 1 ; 2 [.
3.4 On admet qu’à chaque instant le signal de sortie est lié au signal d’entrée par la relation :
Us (t) = - RC U’e (t)
On donne R = 10 kΩ et C = 150μF .
a. Calculer Us(t) pour tout t de l’intervalle [ 0 ; 1 [.
b. Calculer Us(t) pour tout t de l’intervalle ] 1; 2[.
3.5 Représenter la tension Us (t) dans le repère de l’annexe 3 pour t appartenant à l’intervalle [ 0 ; 6[.
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 14 sur 60
:
ANNEXE 1.
y
100
x
0
100
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 15 sur 60
:
ANNEXE 2.
Tableau de variations.
x
Signe de f’
0,01
1
Variations
de
f
Tableau de valeurs
x
0,01
0,05
f(x)
82
100
0,1
0,2
0,3
119
0,4
0,5
1
133
y
10
0
0,1
x
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 16 sur 60
:
ANNEXE 3.
y
1
t
0
1
Formulaire des métiers de l’électricité :
Téléchargeable sur le site :
http://www.mathssciences.ac-versailles.fr
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 17 sur 60
:
Exemple de fiche d’évaluation accompagnant le CCF précédent.
FICHE D’EVALUATION EN MATHEMATIQUES
EVALUATION 1
Date :
EVALUATION 2
Date :
Note
proposée
compétences
testées
Note
proposée
compétences
testées
I. Activités numériques et graphiques
a) Suites arithmétiques et géométriques
Ang1 : Identifier une suite arithmétique
Ang2 : Calculer un terme d’une suite arithmétique
Ang3 : Calculer la somme d’une suite arithmétique
Ang4 : Identifier une suite géométrique
Ang5 : Calculer un terme d’une suite géométrique
Ang6 : Calculer la somme d’une suite géométrique
b) Polynômes du 2nd degré
Ang7 : Mise en équation d’un problème
Ang8 : Résoudre un système linéaire de 2 équations à 2 inconnues,
algébriquement
Ang9 : Résoudre un système linéaire de 2 équations à 2 inconnues,
graphiquement
Ang10 : Résoudre graphiquement un système d’inéquations
Ang11 : Résoudre algébriquement une équation du 2nd degré
Ang12 : Résoudre graphiquement une équation du 2nd degré
Ang13 : Factoriser un polynôme du 2nd degré
Ang14 : Résoudre algébriquement une inéquation du 2nd degré
Ang15 : Résoudre graphiquement une inéquation du 2nd degré
II. Fonctions numériques
a) Propriétés des fonctions de référence
Fn1 : Connaître et utiliser les propriétés des fonctions de référence
x⏐⎯⎯→ ax + b ; x⏐⎯⎯→ x² ; x⏐⎯⎯→ x3 ; x⏐⎯⎯→ 1 /x ; x⏐⎯⎯→ sin x ;
x⏐⎯⎯→ cos x ; x⏐⎯⎯→ x
Fn2 : Représenter graphiquement ces fonctions
Fn3 : Interpréter des représentations graphiques de ces fonctions
Fn4 : Construire les représentations graphiques des fonctions f +g et λf, à
partir des représentations graphiques des fonctions f et g.
Fn5 : Résoudre graphiquement f ≥0; f ≥ g et f(x) = g(x)
b) Dérivation
Fn6 : Calculer le nombre dérivé f ‘(a) d’une fonction en a
Fn7 : Identifier la fonction dérivée des fonctions x⏐⎯⎯→ a ; x⏐⎯⎯→ x ;
x⏐⎯⎯→ x² ; x⏐⎯⎯→x3 ; x⏐⎯⎯→ 1 / x
Fn8 : Calculer la dérivée d’une somme et d’un produit de fonctions par une
constante
Fn9 : Utiliser la dérivée pour étudier les sens de variation d’une fonction
3.2
3.4 a et b
/ 0,5
/2
3.5
3.1
/2
/ 0,5
3.3 a et b
/2
2.2b
2.2c
/ 0,5
/1
Fn10 : Construire la tangente en un point à une courbe
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 18 sur 60
:
c) Introduction des fonctions exponentielle et logarithme
2.1
Fn11 : Utiliser les propriétés opératoires des fonctions
x⏐⎯⎯→ ln x ; x⏐⎯⎯→ log x ; x⏐⎯⎯→ ex ; x⏐⎯⎯→ ax
2.2d
Fn12 : Représenter graphiquement ces fonctions à partir d’un tableau de 2.2e
valeurs
Fn13 : Résoudre graphiquement des équations du type :
2.3a
ln x = a ; log x = a ; ex = a ; ax = b (a et b nombres réels)
Fn14 : Résoudre algébriquement des équations du type :
2.3b
ln x = a ; log x = a ; ex = a ; ax = b (a et b nombres réels)
Fn15 : Utiliser un papier semi-log
/ 0,5
/1
/ 1,5
/ 0,5
/1
III. Activités géométriques
Ag1 : Reconnaître les transformations géométriques dans le plan (symétrie
axiale, symétrie centrale, translation)
Ag2 : Calculer des distances, des angles, des aires dans le plan
Ag3 : Calculer dans l’espace pour des solides usuels : des distances, des
angles, des aires, des volumes.
V. Calcul différentiel et intégral
1) Dérivation sur un intervalle
Cdi1 :Calculer la dérivée des fonctions x⏐⎯⎯→ sin x ; x⏐⎯⎯→ cos x 2.2a
x⏐⎯⎯→ ln x ; x⏐⎯⎯→ ex
Cdi2 : Calculer la dérivée d’un produit, d’un inverse, d’un quotient.
Cdi3 : Calculer la dérivée de la fonction ; x⏐⎯⎯→ eax+b
Cdi4 : Tracer la courbe représentative d’une fonction
Cdi5 : Lire les propriétés d’une fonction à partir de sa représentation
graphique.
Cdi6 : Etude du comportement de fonctions du type :
x⏐⎯⎯→(2x+5) /(4x+3) ; x⏐⎯⎯→ 2x+lnx ; x⏐⎯⎯→ x + ex
2) Notions de calcul intégral
Cdi7 : Déterminer les primitives d’une fonction usuelles
Cdi8 : Déterminer les primitives d’une somme de fonctions
Cdi9 : Déterminer les primitives du produit d’une fonction par un réel
Cdi10 : Calculer l’intégrale sur un intervalle [a ;b] d’une fonction.
Cdi11 : Interprétation géométrique de l’intégrale à l’aide d’une aire
Cdi12 : Utiliser la relation de Chasles
3) Equations différentielles du 1er ordre
Cdi13 : Résoudre l’équation différentielle y’-ay=0
Cdi14 : Déterminer une solution d’une équation différentielle du 1er ordre
satisfaisant une condition initiale donnée.
Cdi15 : Résolution d’une équation différentielle du 1er ordre avec second
membre
/1
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:
VII. Mathématiques pour les métiers de l'électricité
a) Etude de fonctions périodiques usuelles
Me1 : Représenter graphiquement une fonction sinusoïdale.
Me2 : Construire la représentation graphique d’une fonction périodique à partir
de son expression algébrique
Me3 : Expliciter une fonction périodique à partir d'un graphique.
Me4 : Additionner deux fonctions périodiques de même période.
b) Trigonométrie
Me5 : Utiliser les formules d’addition ou de duplication :
cos (a + b) ; sin (a - b) ; cos (2a) ; sin (2a)
Me6 : Résoudre des équations de la forme : cos x = a ; sin x = b et tan x = c
c) Vecteurs du plan
Me7 : Exprimer la norme d’un vecteur dans un repère orthonormal
Me8 : Exprimer le produit scalaire de deux vecteurs en utilisant :
→→
→→
→
→
2 u . v = ║ u . v ║² - ║ u ║² -║ v ║² ;
→→
→
→
→ →
→→
u . v = ║ u ║x║ v ║x cos ( u ; v ) ;
u . v = xx’ + yy’
Me9 : Utiliser les propriétés du produit scalaire :
→→ →→
→→
→→
→ → → →→ →→
u.v = v.u ;
α( u . v ) = α u . v
; u .( v + w ) = u . v + u . w
d) Représentation de Fresnel
Me10 : Construire le diagramme de Fresnel d’une grandeur sinusoïdale
e) Nombres complexes
Me11 : Calculer la partie réelle et la partie imaginaire d’un nombre
complexe(forme algébrique)
Me12 : Effectuer des calculs sur les nombres complexes (somme, produit,
conjugué, inverse et quotient)
Me13 : Représenter géométriquement un nombre complexe
Me14 : Calculer le module et l’argument d’un nombre complexe (forme
trigonométrique)
Me15 : Calculer le module et l’argument du produit et du quotient de deux
nombres complexes
f) Etude de signaux périodiques
Me16 : Calculer les coefficients d’une série de Fourier
Me17 : Faire l’approximation d’un signal périodique par un polynôme
trigonométrique. Utiliser la formule de Parseval.
g) Equations différentielles
Me18 : Résoudre l’équation différentielle y’’+ ay’ + by = 0
1.6
/1
1.1
/1
1.2
/1
1.4 et 1.5
1.3a
1.3 b
/ 2 ; /1
/1
/1
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 20 sur 60
:
Épreuve E1 – Sous épreuve E 12 : Travaux pratiques scientifiques sur systèmes
BAC PRO S.E.N. U 12
Finalités et objectifs de la sous épreuve
A partir des systèmes liés au champ professionnel (sécurité alarme, audiovisuel multimédia, audiovisuel
professionnel,…) , l’épreuve permet :
- de vérifier l’aptitude des candidats à choisir et à utiliser le matériel de mesurage adapté, dans le respect des
règles de sécurité ;
- d’apprécier leurs savoir-faire expérimentaux, l’organisation de leur travail, les initiatives qu’ils sont
amenés à prendre ;
- de vérifier leur capacité à rendre compte, par oral ou par écrit, des travaux réalisés.
L’évaluation est assurée par les professeurs d’enseignement professionnel de la discipline et le professeur
de mathématiques –sciences physiques exerçant dans le champ professionnel.
Formes de la sous épreuve
Le contrôle en cours de formation repose sur une situation d’évaluation qui a pour support des systèmes
liés au champ professionnel (sécurité alarme, audiovisuel multimédia, audiovisuel professionnel,…).
La durée de l’évaluation est voisine de 3h.
Elle est mise en place au cours du 2ème trimestre de l’année civile précédant la session d’examen.
L’évaluation porte nécessairement sur les savoir-faire expérimentaux du candidat observés durant la ou les
manipulations qu’il réalise et, suivant la nature du sujet, sur la valeur des mesures réalisées, sur leur
interprétation et leur exploitation en vue de leur modélisation et caractérisation.
-
Lors de l’évaluation, il est demandé au candidat de :
choisir et de justifier les appareils de mesure nécessaires ;
définir et de mettre en œuvre un protocole expérimental ;
interpréter et d’exploiter les résultats expérimentaux par rapport à ceux préalablement définis à partir du
modèle ;
rendre compte, par écrit, des résultats des travaux réalisés.
En pratique, le candidat renseigne une fiche en cours d’expérimentation et y consigne les résultats de ses
observations, de ses mesures et, le cas échéant, de leur exploitation.
L’équipe pédagogique disciplinaire élabore un document de suivi qui lui permet d’évaluer les savoir-faire
expérimentaux du candidat lors de ses manipulations.
-
A l’issue de la situation d’évaluation, l’équipe pédagogique de l’établissement de formation constitue pour
chaque candidat un dossier comprenant :
l'ensemble des documents remis au candidat pour conduire le travail demandé pendant la situation ;
les documents rédigés par le candidat pendant le temps imparti à la situation d’évaluation ;
une fiche d’analyse du travail effectué par le candidat, rédigée par l’équipe pédagogique en terme de
comparaison entre ce qui a été réalisé par le candidat et ce qui était attendu avec la fiche d'évaluation
(barèmes détaillés, critères d’évaluation...). Sur cette fiche est également consignée une synthèse notée de
l’évaluation du travail réalisé par le candidat.
Seule cette fiche d'analyse est transmise au jury, accompagnée de la proposition de note. Les autres
éléments du dossier décrits ci-dessus sont mis à la disposition du jury, qui peut demander à en avoir
communication et de l'autorité rectorale pour la session considérée et jusqu'à la session suivante.
Après examen attentif des documents fournis, le cas échéant, le jury formule toute remarque et
observation qu'il juge utile et arrête la note.
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 21 sur 60
:
Une commission académique de suivi, pilotée par l'Inspecteur de l’Éducation Nationale en charge de la
filière, se réunit au moins une fois dans l'année au cours d'une session, pour veiller à une harmonisation
académique du niveau de difficulté des situations proposées aux différentes catégories de candidats
concernés.
UNITES DU REFERENTIEL DE CERTIFICATION
Le contenu de la formation en sciences physiques figure dans l’Arrêté du 15 mai 2006 du diplôme
professionnel.
En fonction du champ professionnel de la formation, les unités sont à traiter de façon plus ou moins
approfondie (selon le niveau taxonomique d’acquisition des compétences défini dans le document cité
ci-dessous).
Tableau n° 1 : les Unités
Savoirs S1 - Domaines physiques spécifiques d’application
S1 – 1 Électricité - électronique
S1 – 1.1
Régime sinusoïdal (uniquement monophasé)
E1
S1 – 1.2
Puissance électrique
E3
S1 – 1.3
Électronique
E6
S1 – 1.4
Électromagnétisme
E4
S1 – 1.5
Principe de fonctionnement des transducteurs
E7
S1 – 2 Multimédia
S1 - 2.1
Production, propagation, perception d'un son
A1
S1 - 2.2
Lumière et couleur
O2
S1 - 2.3
Conduction thermique et isolation
T2
S1 – 3 Électrodomestique
S1 - 3.1
Mécanique : cinématique.
M1
S1 - 3.2
Statique des fluides
M4
S1 - 3.3
Fluides en mouvement
M5
S1 - 3.4
Thermodynamique : principes
T4
S1 - 3.5
Chimie - Acide - Base
C1
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 22 sur 60
:
Tableau n° 2 : les niveaux taxonomiques
US
E1
E3
E6
E4
E7
A1
O2
T2
M1
M4
M5
T4
C1
Niveaux taxonomiques
Champs d'application
AVM AVP ASI TR
ED
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
2
3
3
3
2
2
2
3
3
2
3
1
1
1
3
1
3
2
2
2
2
2
1
1
1
1
3
1
1
1
1
3
1
1
1
1
3
1
1
1
1
3
EIE
3
3
3
3
3
2
2
1
2
2
1
1
1
NIVEAUX TAXONOMIQUES D'ACQUISITION DES SAVOIRS
Niveau
Désignation
Caractérisation
Commentaires
1
Niveau d'information
Je sais de quoi je parle
Il s'agit d'un niveau d'information qui correspond à
l'appréhension d'une vue d'ensemble d'un sujet. Les
problèmes sont abordés de manière globale.
2
Niveau d'expression
Je sais en parler
Il s'agit d’un niveau de compréhension qui correspond à
l'acquisition des moyens d'expression et de
communication. Le technicien définit et utilise les termes
des spécialistes du domaine.
3
Niveau de maîtrise
d'outils
Je sais faire
Il s'agit d’un niveau d’application qui correspond à la
maîtrise de procédés et d'outils d'étude ou d'action. Le
technicien sait utiliser et mettre en place des procédures
en vue d'un résultat à atteindre.
4
Niveau de maîtrise
méthodologique et
technologique
Je sais choisir
Il s'agit d'un niveau de savoir et d’autonomie, avec une
capacité d'analyse, de synthèse et d'évaluation. Il
correspond à la méthodologie de pose et de résolution de
problèmes techniques. Le technicien maîtrise une
démarche ; il est en mesure de choisir les équipements,
d'encadrer une petite équipe afin de mener à terme un
mini projet lié à une phase de cycle de vie du produit.
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 23 sur 60
:
Tableau n° 3 : Contenus des savoirs dans l’épreuve E12.
Les contenus sont définis à partir du tableau croisé compétences / savoirs du référentiel de certification
défini dans l’unité U12.
C3-4
Effectuer les tests nécessaires à la validation du fonctionnement
des équipements
Domaines physiques
spécifiques d'application
Traitement de l'information
Transmission et transport de
l’information
Unités centrales de traitement
et périphériques
Installation – mise en service
– maintenance
Qualité - Sécurité Environnement - Réglem
Communication - logistique
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S0
Compétences
LES SYSTEMES
SPECIFIQUES :
ARCHITECTURE ET
EQUIPEMENTS DES
DOMAINES APPLICATIFS
Savoirs
S115
L’ensemble ou plus ieurs
Seul, est visé le savoir S1-15 pour
l’évaluation de la compétence C3-4
savoirs sont visés pour
l’évaluation de la compétence C3-4
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 24 sur 60
Compétence
évaluée
Composantes
de la
compétence
Tâches accomplies
Questions Critères de réussite
C3-4 : Effectuer les tests nécessaires à la validation du
fonctionnement des équipements.
•
Recensement des informations sur les équipements de
sécurité nécessaires à la mise en œuvre du TP.
Repérage de l’implantation des appareils de mesure
(oscilloscope, pince ampèremétrique, voltmètre,sonde de
température).
•
Repérage des informations sur la plaque signalétique,sur
l’annexe 1, sur le schéma de l’annexe 2 : U , f, P,Ip ,
résistances, passage du courant.
•
Repérage de la sonde sur le schéma de l’annexe 2
•
Préparation du matériel pour l’observation et/ou les
mesurages.
Recueillir des
informations
Organiser le poste
de travail
•
Choix des matériels de mesurage - Justification.
•
Rangement du matériel à la fin du TP
• Réalisation du montage
Définir et mettre en
œuvre un
protocole
expérimental
•
•
•
•
Réalisation des mesurages conformément au protocole
expérimental et aux règles de sécurité
•
Exploiter et
interpréter les
résultats
expérimentaux
(mesures et
observations)
Décrire et
expliquer un
phénomène, un
principe, un
fonctionnement, …
Rendre compte à
l’écrit et/ou à l’oral
des résultats des
travaux réalisés.
Raccorder tous les supports de transmission
Raccorder tous les composants de l’expérimentation
Raccorder les équipements à l’énergie et les paramétrer
•
•
•
•
Relever les grandeurs : T, Umax ,U, I, P .
Calculer :f, U, R, Req ,P
Interprétation des résultats de l’observation
Réalisation et/ou exploitation d’un graphique : U = f(θ)
Résolution de la problématique : comparer les grandeurs
calculées et les grandeurs mesurées.
Sur l’ensemble de
l’évaluation
•
Expliciter en utilisant un langage scientifique et
technique adapté
•
Commentaires à l’oral des résultats obtenus et des
contrôles effectués
Sur l’ensemble de
l’évaluation
•
Rédaction écrite du compte rendu du TP
Sur l’ensemble de
l’évaluation
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 25 sur 60
Barème
Evaluation
en cours et à
l’issue de la
situation
Baccalauréat Professionnel
SYSTÈMES ÉLECTRONIQUES NUMÉRIQUES
Champ professionnel : Electronique domestique
Lycée Professionnel :
Nom du professeur :
Nom et Prénom de l’élève :
Note :
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 27 sur 60
/20
:
ACADEMIE DE VERSAILLES
Baccalauréat Professionnel Systèmes Electroniques Numériques
C.C.F. de Mathématiques et Sciences Physiques – épreuve E1
Sous - épreuve E 12 : Travaux pratiques scientifiques sur systèmes
Unités spécifiques : E1-E3-E6-E7.
Durée :
Date :
La clarté des raisonnements et la qualité de la rédaction interviendront dans l’appréciation des copies.
L’usage des calculatrices alphanumérique ou à écran graphique est autorisé à condition que leur
fonctionnement soit autonome (circulaire N°99-186 du 16-11-1999)
Etude du four pyrolytique multicuisson.
Introduction : la sécurité.
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 28 sur 60
:
Cocher dans le tableau ci-dessous les équipements de protection individuels et les équipements
individuels et collectifs de sécurité nécessaires que vous devez porter lors des mesures effectuées sous
tension.
Chaussures à semelles
isolantes
Ecran facial anti U.V.
Cadenas ou système de
verrouillage
Tapis isolant
Gants isolants
V.A.T.
Outils isolants
Macaron de consignation
Casque isolant
Banderole de balisage de
zone
Première partie : Etude de l’alimentation du four.
1.1 Donner les valeurs de la fréquence f et de la tension efficace U de la tension d’alimentation indiquées par le
constructeur :
f = …………….
U = ………………..
1.2 Vous devez observer à l’aide d’un oscilloscope la tension d’alimentation du four.
Compléter le schéma de l’annexe 2 en représentant les connexions de l’oscilloscope
(voie Y1 et masse)
1.3 APPEL n° 1 : En présence des examinateurs :
- Repérer sur le four, les deux fils d’alimentation.
- Connecter l’oscilloscope au four.
- Mettre les équipements de protection individuelle et les équipements individuels de sécurité.
- Mettre le four sous tension.
Effectuer les réglages de l’oscilloscope pour visualiser au moins deux périodes :
Relever le balayage horizontal.
Relever la sensibilité verticale.
Représenter l’oscillogramme obtenu à l’écran de l’oscilloscope.
-
Balayage horizontal :
Sensibilité verticale :
…..………/ division
..…………/ division.
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 29 sur 60
:
1.5 Mettre le four hors tension.
Mesurer la période T ( en secondes)
T
1.6 Mesurer la tension maximale Umax.
Umax = ……………
= ………………
1.7 Calculer la fréquence f de la tension observée.
f = ................ = ..............
Formule : f =1 / T avec f en Hertz (Hz) et T en seconde (s)
1.8 Calculer la valeur efficace U de la tension d’alimentation.
U = ………………
1.9 Compléter le schéma de l’annexe 2 en représentant le symbole de l’appareil permettant la mesure de la valeur
efficace U de la tension d’alimentation du four.
1.10
-
Appel n° 2 : En présence des examinateurs :
repérer sur le four ,les deux fils d’alimentation.
connecter cet appareil au four.
mettre les équipements de protection individuelle et les équipements individuels de sécurité.
mettre le four sous tension.
mesurer la valeur efficace U de la tension alimentation :
U = ………………
Les valeurs de fréquence f et de la tension efficace U correspondentelles aux valeurs données par le constructeur :………………………….
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
Deuxième partie : Etude de la puissance électrique absorbée.
2.1 Repérer la plaque signalétique de ce four.
Indiquer :- La valeur de la puissance absorbée par ce four P = …………...
- La valeur efficace de la tension d’alimentation
U = …………..
2.2 Repérer dans l’annexe 1 , la valeur efficace Ip de l’intensité du calibre de protection du four.
Ip = ……………
2.3 Indiquer sur le schéma de l’annexe 2 un emplacement pour relever l’intensité efficace I du courant électrique
alimentant le four et la puissance électrique P absorbée à l’aide d’une pince multifonctions.
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 30 sur 60
:
2.4 APPEL n°3 : En présence des examinateurs :
- Régler le commutateur de fonctionnement du four sur la position « Résistances haut et as »
- Régler le commutateur de réglage de la température sur la position maximum.
- Mettre les équipements de protection individuelle et les équipements individuels de sécurité.
-
Mettre le four sous tension.
Positionner la pince multifonctions.
Mesurer l’intensité efficace I du courant électrique puis la puissance électrique absorbée P de ce four.
I = ………………..
P = ………………………
2.5 En utilisant la colonne « 72° » du tableau de l’annexe 3, indiquer les deux résistances en fonction en plaçant le
four sur le mode « Résistances haut et bas ».
Cocher votre réponse :
SO
FA
GR1
GR2
2.6 Compléter le schéma de l’annexe 2 en indiquant les différentes branches du circuit par lequel passe le courant
électrique .
2.7 En utilisant la relation R = U2 / P , calculer la valeur R de chaque résistance.
2.8 Les deux résistances en fonction sont utilisées en parallèle.
Calculer la résistance équivalente Req.
2.9 Calculer la puissance totale absorbée par ces deux résistances.
Les deux valeurs de puissance sont-elles égales ? Si non , justifier votre réponse en précisant quels
sont les récepteurs en fonction dans le four sur la position « Résistances haut et bas ».
2.5 Calculer l’intensité efficace I du courant électrique absorbé par ce four .
I = ………………
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 31 sur 60
:
Troisième partie : Etude de la régulation thermique par capteur thermoélectrique.
La régulation de la température est assuré par une sonde (thermocouple) placée à l’intérieur du four.
3.1 A partir du schéma de l’annexe 2 :
- Recopier dans le cadre ci-contre, le symbole du capteur.
- Compléter le schéma en indiquant la grandeur d’entrée et la grandeur de sortie de ce transducteur
--------------------------
-------------------------------
3.2 Compléter le schéma de l’annexe 2 en représentant le symbole de l’appareil permettant de
mesurer la tension aux bornes du thermocouple
3.3 APPEL n° 4 : En présence des examinateurs :
Le four est hors tension.
-
Mettre les équipements de protection individuelle et les équipements individuels de sécurité.
Placer la sonde d’un thermomètre électronique dans le four.
- Connecter l’appareil de mesure aux bornes de la sonde.
- Mettre le four sous tension.
- Relever la valeur efficace U de la tension aux bornes de la sonde et la valeur θ de la
température ambiante.
U = ……………….
θ (ambiante) = ………….
-
Placer le commutateur de température du four sur la position maximale en mode « Pyrolise ».
-
Relever, pour différentes valeurs θ de température , la valeur efficace U de la tension aux bornes
du thermocouple.
-
En fin de mesures, mettre le four hors tension.
Tableau de mesures :
θ (°C)
U (V)
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 32 sur 60
:
3.4 - Tracer sur le repère suivant la caractéristique U=f(θ) de la sonde.
U
0
3.7 Conclusion :
- Compléter le tableau ci-dessous, en cochant par une croix les affirmations suivantes :
Vrai Faux
La caractéristique obtenue est une droite passant par l’origine du repère.
Les températures et les tensions mesurées aux bornes du thermocouple sont
proportionnelles.
La tension aux bornes du thermocouple augmente si sa température augmente
et inversement.
La tension aux bornes du thermocouple diminue si sa température augmente et
inversement.
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 33 sur 60
θ
:
Annexe 1.
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 34 sur 60
:
ANNEXE 2.
Schéma électrique
ANNEXE 3.
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 35 sur 60
:
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 36 sur 60
Compétence
évaluée
Composantes
de la
compétence
Tâches accomplies
C3-4 : Effectuer les tests nécessaires à la validation du
fonctionnement des équipements.
•
Recensement des informations sur les équipements de
sécurité nécessaires à la mise en œuvre du TP.
Repérage de l’implantation des appareils de mesure
(oscilloscope, pince ampèremétrique, voltmètre,sonde de
température).
•
Repérage des informations sur la plaque signalétique,sur
l’annexe 1, sur le schéma de l’annexe 2 : U , f, P,Ip ,
résistances, passage du courant.
•
Repérage de la sonde sur le schéma de l’annexe 2
•
Préparation du matériel pour l’observation et/ou les
mesurages.
Recueillir des
informations
Organiser le poste
de travail
•
Choix des matériels de mesurage - Justification.
•
Rangement du matériel à la fin du TP
• Réalisation du montage
Définir et mettre en
œuvre un
protocole
expérimental
•
•
•
•
Réalisation des mesurages conformément au protocole
expérimental et aux règles de sécurité
•
Exploiter et
interpréter les
résultats
expérimentaux
(mesures et
observations)
Décrire et
expliquer un
phénomène, un
principe, un
fonctionnement, …
Rendre compte à
l’écrit et/ou à l’oral
des résultats des
travaux réalisés.
Raccorder tous les supports de transmission
Raccorder tous les composants de l’expérimentation
Raccorder les équipements à l’énergie et les paramétrer
Relever les grandeurs : T, Umax ,U, I, P .
•
Calculer :f, U, R, Req ,P
•
•
•
Interprétation des résultats de l’observation
Réalisation et/ou exploitation d’un graphique : U = f(θ)
Résolution de la problématique : comparer les grandeurs
calculées et les grandeurs mesurées.
Question
s
Introduction
1.2 ;1.8 ;
2.3
1.1 ;
2.1 ;2.2 ;
2.5 ;2.6 ;
3.1
1.3 ;1.9;
2.4 ;3.3
4
Critères de réussite
Equipements correctement
identifies
Repérages corrects
Quatre valeurs correctes.
Résistances correctes
Passage du courant tracé
Symbole + grandeurs
Mise en oeuvre correcte de
chaque appareil
Choix correct pour chaque
appareil nécessaire.
Barème
0,5
2pts
(0,5 pt /Réponse)
2 pts
(0,25 /réponse)
3 Pts
( 1 pt pour chaque
partie)
Remise en état correct
0,5
1.3 ; 1.8 ;
2.4 ;
3 .2
Montage de chaque partie
correct
2 Pts
1.4 ;
1.5 ;1.9 ;
2.5 ;3.3
1 .6 ;1.7
2.7 ;2.8 ;
2.9
3.1 ; 3.5
3.4
1.10 ; 2.10
Mesures correctes
2,5 pts
(0,5 Pt par
réponse)
2,5 pts
(0,5 par réponse)
Résultats corrects
Justification par une phrase
Sur l’ensemble de l’évaluation
•
Expliciter en utilisant un langage scientifique et
technique adapté
•
Commentaires à l’oral des résultats obtenus et des
contrôles effectués
Sur l’ensemble de
l’évaluation
•
Rédaction écrite du compte rendu du TP
Sur l’ensemble de
l’évaluation
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 37 sur 60
1pt
2pts
0,5 +0,5
0,5
1
0,5
Evaluation
en cours et à
l’issue de la
situation
:
Baccalauréat Professionnel
SYSTÈMES ÉLECTRONIQUES NUMÉRIQUES
Champ professionnel : Electronique domestique
Lycée Professionnel :
Nom du professeur :
Nom et Prénom de l’élève :
Note :
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 39 sur 60
/20
:
L’objectif est de comparer les valeurs moyennes et efficaces à l’entrée et à la sortie d’une
alimentation régulée.
Partie 1 : Présentation du système.
Vous implantez un dispositif de prise en compte des entrées et des sorties des personnes dans un magasin
comprenant un lecteur de badge magnétique.
1) Implantation du matériel sur support pédagogique.
Le système est composé des matériels suivants :
- d’une centrale ACIA 8 multi technologies qui permet l'utilisation de différents lecteurs sur les portes
à contrôler.
- d’un lecteur de badges de proximité et un lecteur de carte magnétique qui sont associés chacun à un
gestionnaire de porte commandant les gâches électriques.
- de deux gâches standards et de deux BP anti-vandale de porte pour l‘ouverture des accès
correspondants aux différents lecteurs
- d’une alimentation régulée pour l’alimentation de la centrale et des gestionnaires de portes.
- d’une alimentation filtrée et redressée pour l’alimentation des lecteurs.
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 41 sur 60
:
2. Schéma de raccordement.
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 42 sur 60
:
Partie 2 : Etude de la tension d’entrée de l’alimentation.
2.1 Donner les valeurs de la fréquence f et de la tension efficace U
de la tension d’entrée de l’alimentation :
f = …………….
U = ………………..
2.2 Vous devez observer à l’aide d’un oscilloscope la tension d’entrée
de l’alimentation régulée.
Repérer sur l’alimentation les connexions de l’appareil de mesure
à réaliser. (voie Y1 et masse)
2.3 APPEL n° 1 : En présence des professeurs :
- Connecter l’oscilloscope sur l’alimentation.
- Mettre les équipements de protection individuelle et les équipements individuels de sécurité.
- Mettre l’alimentation sous tension.
Effectuer les réglages de l’oscilloscope pour visualiser au moins deux périodes :
Relever le balayage horizontal.
Relever la sensibilité verticale.
-
Représenter l’oscillogramme obtenu à l’écran de l’oscilloscope.
-
Balayage horizontal :
Sensibilité verticale :
…..………/ division
..…………/ division.
2.4 Mettre l’alimentation hors tension.
Mesurer la période T ( en secondes)
T
2.5 Mesurer la tension maximale Umax.
Umax = ……………
= ………………
2 .6 Calculer la fréquence f de la tension observée.
Formule : f =1 / T avec f en Hertz (Hz) et T en seconde (s)
f = ................ = ..............
2.7 Calculer la valeur efficace U de la tension d’entrée d’alimentation.
Ue = ………………
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:
2.8 Appel n° 2 : En présence des professeurs .
-
Connecter l’ appareil de mesure permettant de mesurer les valeurs efficace et
moyenne de la tension d’entrée.
-
Mettre les équipements de protection individuelle et les équipements individuels de sécurité.
-
Mettre l’alimentation sous tension.
-
Mesurer la valeur efficace Ue de la tension d’entrée de l’alimentation du four.
Ue = ……………..
-
Mesurer la valeur moyenne Ūe de la tension d’entrée de l’alimentation du four.
Ūe
-
= …………….
Mettre l’alimentation hors tension.
Partie 3 : Etude de la tension de sortie de l’alimentation.
3.1 Vous devez observer à l’aide de l’oscilloscope la tension de sortie de l’alimentation régulée.
Repérer sur cette alimentation les connexions de l’appareil de mesure à réaliser. (voie Y1 et masse)
3.2 APPEL n° 4 : En présence des professeurs :
- Connecter l’oscilloscope sur l’alimentation.
- Mettre les équipements de protection individuelle et les équipements individuels de sécurité.
- Mettre l’alimentation sous tension.
Effectuer les réglages de l’oscilloscope pour visualiser au moins deux périodes :
Relever le balayage horizontal.
Relever la sensibilité verticale.
-
Représenter l’oscillogramme obtenu à l’écran de l’oscilloscope.
-
Balayage horizontal :
Sensibilité verticale :
…..………/ division
..…………/ division.
3.3 Mettre l’alimentation hors tension.
Mesurer la tension maximale US max.
US max = ……………
3 .4 Calculer la valeur efficace U S de la tension de sortie d’alimentation.
US = ………………
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:
3.5 Appel n° 2 : En présence des examinateurs .
- Connecter l’ appareil de mesure permettant de mesurer les valeurs efficace et moyenne de la
tension de sortie.
- Mettre les équipements de protection individuelle et les équipements individuels de sécurité.
- Mesurer la valeur efficace US de la tension de sortie de l’alimentation .
US = ……………….
- Mesurer la valeur moyenne ŪS de la tension de sortie de l ’alimentation .
ŪS = ……………..
- Mettre l’alimentation hors tension.
Conclusion :
Les valeurs de fréquence f et de la tension efficace U correspondent- elles aux
valeurs données par le constructeur :
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
A partir de l’observation des deux oscillogrammes, proposer une explication sur la
notion de tension régulée.
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
En utilisant les résultats précédents, indiquer la grandeur électrique modifiée par
la mise en place de cette alimentation.
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
En utilisant le schéma, vérifier si la tension moyenne de la tension de sortie régulée
est correcte.
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
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:
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 46 sur 60
:
Programme de sciences physiques
du baccalauréat professionnel
Systèmes électroniques numériques
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:
Champs
professionnels
Connaissances
(notions et concepts)
Régime sinusoïdal E1.
Régime sinusoïdal monophasé
Limites de connaissances.
Commentaires
(exigences)
Valeurs instantanées et efficaces d’une
tension, de l’intensité d’un courant ;
pulsation
A A A T E E
V V S R D I
M P I
E
Mesurer des tensions et des
intensités efficaces sur les systèmes 3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
réels.
Représentation de Fresnel.
Déphasage entre deux tensions, deux
intensités, une tension et une intensité.
Impédance.
Puissance électrique E3.
Puissance électrique en courant
continu.
Appliquer la loi d’Ohm
généralisée(notions de générateur et de
récepteur)
Puissance électrique en monophasé.
Caractériser les entrées et sorties dans le Mesurer une puissance active ou
domaine linéaire, impédances, simulation réactive.
Utiliser une pince multifonctions.
et mesurages
Energie, puissance et rendement
Définir et caractériser des sources
d’énergie autonomes(batteries)en regard
des différents domaines applicatifs.
Justifier le dimensionnement des
protections ( fusibles)(EIE)
Etudier les onduleurs.
Appliquer aux systèmes réels
particulièrement le réseau EDF.
Mesurer des intensités sous
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:
alimentation secteur : série,
séquentielle(utilisation de la pince
ampèremétrique).
Sources d’énergie et alimentations.
Caractériser des alimentations linéaires et
à découpage, principes de
fonctionnement.(caractéristiques de
transfert et rendement énergétique des
convertisseurs de puissance)
Etudier les super capacités, les
accumulateurs, les cellules
photovoltaïques.
Etudier les convertisseurs de
puissance en se limitant aux
caractéristiques de transfert et de
rendement énergétique.
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 49 sur 60
:
Electromagnétisme E4.
Magnétisme et électromagnétisme.
Champ magnétique .
Champ magnétique créé par une bobine.
Flux magnétique..
Appliquer dans le domaine de la
compatibilité électromagnétique
rayonnée, supports de mémoire
magnétique.
Appliquer à la CEM.(TR)
Appliquer aux micro-ondes et à la
table à induction magnétron et
inducteur.(ED)
Induction électromagnétique.
Courants induits, loi de Faraday, loi de
Lenz.
Courants de Foucault.
Principe du transformateur.
Déterminer le sens d’un courant
induit.
Force électromagnétique.
Loi de Laplace.
Couple électromagnétique.
Déterminer les caractéristiques
d’une force électromagnétique.
Appliquer au haut-parleur(TR),
moteurs à courant continu,
monophasé, asynchrone,
synchrone(ED et TR), groupe
moto-ventilateur(EIE).
Etudier les filtres passifs RL, RC et LC,
les filtres actifs.
Etudier les flitres pasifs et actifs à
partir de signaux simples
sinusoïdaux, identifier les
fonctions, mesurer les grandeurs
caractéristiques
Appliquer au filtre ADSL (TR).
Appliquer à un circuit résonnant
limité à la variation de fréquence
suivant le déplacement d’un noyau
dans une bobine(pressostat
Electronique E6.
Circuit R- L - C.
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3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
:
Redressement – filtrage.
Redressement par pont de diodes.
Filtrage par capacité en tête.
Lissage par une inductance.
analogique, capteur de pesée)(ED)
Etudier le redressement par
transformateur à point milieu, pont
de graëtz).
Appliquer au filtrage réseau.(ED)
Appliquer aux micro-ondes : le
redressement simple alternance et
alignement avec lissage
capacitif.(ED)
Régulation de tension.
Régulation de tension(linéaire)
Régulation de tension(à découpage)
Visualiser les caractéristiques
externes.(variation de la charge,
limitation du courant)
Commutation
Commutateurs de puissance.
Appliquer au relais statique.(EIE)
Décrire sommairement le principe de
fonctionnement des transducteurs à partir
des phénomènes physiques mis en jeu
entre la grandeur d’entrée et la grandeur
de sortie.
Appliquer aux capteurs réels :
antennes WIFI DECT GSM, infrarouge(LOA)(TR)
Appliquer aux capteurs
spécifiques(tachymètre, ILS,
débimètre, pressostat
analogique,capteur de trubidité,
piezzo, thermocouple, sonde NTC
ou PTC, thermostat,capteur
d’humidité, de TH, de PH, de
présence de flamme.(ED)
Appliquer aux capteurs de
température, capteur à effet hall
détecteurs de pluie.(EIE)
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Principe de fonctionnement de
transducteurs E7.
Transducteurs électromagnétiques.
Transducteurs magnétoélectriques.
Transducteurs thermoélectriques.
Transducteurs optoélectriques.
Interpréter la courbe d’étalonnage d’un
capteur.
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:
Cinématique M1
Mouvements uniformes d’un
point(rectiligne et circulaire).
Trajectoire, position, vitesses linéaire et
angulaire, fréquence de rotation.
Mouvement d’un solide en rotation
uniforme autour d’un axe fixe.
Appliquer à la commande d’un axe
en translation(zoom), à
2
l’association d’un moteur et d’un
réducteur, d’une crémaillère, d’un
cardan.
2
2
2
2
2
1
1
1
1
3
2
1
1
1
1
3
1
3
3
2
2
2
2
Transformation de mouvements
uniformes.
Statique des fluides M4
Forces pressantes – Pression
Fluides en mouvement M5.
Notion d’écoulement.
Pression en un point d’un fluide au repos. Appliquer aux systèmes
« électrodomestiques »
Calculer une vitesse moyenne
d’écoulement, un débit.
Equation de conservation des débits.
Production, propagation,
perception d’un son. A1.
Nature et production d’un son.
Propagation d’un son.
.
Perception d’un son.
Déterminer le niveau d’intensité
acoustique d’un son.
Etudier des phénomènes vibratoires.
Calculer la période et la fréquence d’un
son à partir de sa longueur d’onde et
inversement.
Etudier la réverbération, le phénomène
d’écho, le positionnement de matériels.
Etudier :
- l’oreille :récepteur acoustique.
- l’aspect physiologique du son.
Appliquer dans le champ
électrodomestique : eau, mesure et
contrôle, alimentation et
évacuation.
Appliquer aux enceintes
acoustiques.
Appliquer aux caisses de
résonance, aux matériaux
absorbants des bruits et vibrations.
Appliquer aux microphones.
Aborder la notion de silence.
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 52 sur 60
:
- l’écoute binaurale, masquage, notion de
silence(valeur de comparaison).
Lumière et couleur O2.
Dispersion de la lumière.
Définition - CaractérisationAppliquer aux systèmes
Décomposition - Spectre lumineuxmultimédia, aux systèmes alarme
Lumière cohérente - Célérité- Longueur sécurité incendie, à la fibre optique 3
d’onde- Absorption.
Réflexion, réfraction, étude des lentilles
de Fresnel, miroirs.
Fréquence et longueur d’onde d’un
rayonnement chromatique.
Courbes de réponse, sensibilité.
Appliquer aux diodes
électroluminescentes(TR), capteur
CDD(ED et EIE).
Synthèse additive et soustractive de
la lumière.
Luminance, Chrominance
Appliquer en reprographie.
Transmission de l’énergie par
conduction thermique à travers un
paroi homogène et isotrope.
Coefficient de conductivité λ.
Résistance thermique r
2
3
1
2
1
3
1
3
1
Etudier la température de couleur
et la balance des blancs.
Couleur des corps éclairés.
Conduction thermiqueIsolation T2.
3
Calculer le flux thermique à travers une
paroi homogène et isotrope.
Appliquer sur les systèmes
1
électrodomestiques ou les systèmes
d’éclairage du multimédia.
Appliquer aux systèmes de la
sécurité et incendie.
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 53 sur 60
:
Principes T4
Premier principe.
Deuxième principe.
Conservation de l’énergie du système
isolé.
Principe de l’état initial et de l’état final.
Notion de cycle thermodynamique.
Appliquer ces notions aux systèmes
électrodomestiques ; donner un
diagnostic sans ouverture du
1
circuit.
1
1
1
3
1
1
1
1
3
1
Enoncé de Carnot.
Application au principe de
fonctionnement des machines thermiques Donner des notions sur les
et frigorifiques.
différents composants :compresseur
,condenseur, capillaire,
déhydrateur,évaporateur,
obtention du froid
Acide-Base C1.
pH d’une solution aqueuse.
Dureté d’une eau, acidité.
Mesure de pH. et du TH
Exploitation des courbes de dosage
Appliquer au filtrage et aux
adoucisseurs (systèmes
électrodomestiques).
Constante d’équilibre : définition de la
constante d’acidité.
Appliquer aux fourreaux et aux
câbles enterrés, aux produits
lessiviels
Réaction entre un acide fort et une
base forte.
d’un acide fort par une base forte et
inversement.
Notion de couple acide-base.
.
Mesurer des solutions aqueuses.
Analyser la composition
chimique(nature et effets).
Appliquer aux batteries
Mesure de la conductivité.
1
Champs professionnels : AVM audiovisuel multimédia, ASI Alarme sécurité incendie, AVP audiovisuel professionnel
EIE Electronique industrielle embarquée, ED Electronique domestique, TR télécommunications réseaux .
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 54 sur 60
:
FICHE D’EVALUATION DU DOSSIER ET DE
SA PRESENTATION ORALE
Troisième situation d’évaluation, notée sur dix points, ne concerne que les mathématiques. Elle consiste
en la réalisation écrite (individuelle ou en groupe restreint) et la présentation orale (individuelle) d’un
dossier comportant la mise en oeuvre de savoir-faire mathématiques en liaison directe avec la spécialité
de chaque baccalauréat professionnel(EDPI, SEN, technicien modeleur ou technicien outilleur).
Compétences
Remarques
Notation
Structurer et présenter un
dossier
/2
Mettre en œuvre des savoirs
faire mathématiques
/2
Argumenter et faire preuve
d’esprit critique
/2
Présenter oralement le dossier
/2
Réagir au questionnement
oral
/2
Note proposée :
/10
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 56 sur 60
:
Année scolaire :
FICHE DE SYNTHESE D’EVALUATION
DANS LE CADRE DU CCF
Etablissement :
Systèmes Electroniques Numériques
Nom et prénom du candidat :
EPREUVE DE MATHEMATIQUES
Baccalauréat professionnel :
Situation n°1
Ecrite
Situation n°2
Ecrite
Situation n°3
Orale
La note proposée est obtenue en
divisant le total par 2,5
/20
/10
/20
Remarques du formateur :
Note proposée au jury : _ _ _ /20
FICHE DE SYNTHESE D’EVALUATION
DANS LE CADRE DU CCF
Année scolaire :
Etablissement :
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 58 sur 60
:
Systèmes Electroniques Numériques
EPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES
SCIENTIFIQUES SUR SYSTEMES U12
Nom et prénom du candidat :
Baccalauréat professionnel :
Le contrôle en cours de formation repose sur une situation d’évaluation qui a pour support des systèmes liés au champ professionnel (sécurité alarme,
audiovisuel multimédia, audiovisuel professionnel,…).
La durée de l’évaluation est voisine de 3h.
Elle est mise en place au cours du 2ème trimestre de l’année civile précédant la session d’examen.
Il est adressé au jury une fiche d’analyse du travail effectué par le candidat, rédigée par l’équipe pédagogique en terme de comparaison entre ce qui a été
réalisé par le candidat et ce qui était attendu avec la fiche d'évaluation (barèmes détaillés, critères d’évaluation...). Sur cette fiche est également consignée une
synthèse notée de l’évaluation du travail réalisé par le candidat.
Remarques du formateur :
Note proposée au jury : _ _ _ /20
Académie de Versailles – CCF en baccalauréat professionnel SEN – Mathématiques / Sciences physiques – page 59 sur 60
:
BACCALAUREAT PROFESSIONNEL SYSTEMES ELECTRONIQUES NUMERIQUES
Pierre Mendès France Ris Orangis
Eugène Ionesco Issy-Les-Moulineaux
La Tournelle La Garenne Colombes
Audiovisuel
multimédia
Electrodomestique
Audiovisuel multimédia
Electrodomestique
Alarme Sécurité
Incendie
Jules Ferry Versailles
Audiovisuel multimédia
Jean Moulin Le Chesnay
Electrodomestique (Bac trois ans)
André Marie Ampère Morsang / Orge
Télécommunications et réseaux
Gustave Eiffel Ermont
Alarme Sécurité
Incendie
Electrodomestique
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