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Exercice 1:Etude d’un capteur d’humidité
Le capteur d’humidité est un oscillateur électrique constitué essentiellement d’un
condensateur de capacité C , une bobine d’inductance et de résistance interne r .
❑Une bobine de résistance r=12 et d’inductance
❑Un condensateur de capacité C chargé initialement
❑Un générateur de tension
❑Un interrupteur K
Nommer le régime de l’oscillation observée .
Quel est le rôle du générateur G au point de vue
énergétique
Déterminer la valeur du coefficient K
Établir l’équation différentielle vérifiée par
Sachant que la solution de l’équation différentielle est :
q
.
a -Trouver l’expression de en fonction de L et C .
b - Déterminer graphiquement , et .
La courbe de la figure représente la variation de la
capacité en fonction de l’humidité de
l’aire au voisinage du condensateur .
a - Déterminer la valeur de la capacité
b - En utilisant la figure , déterminer H le taux
d’humidité de l’air au voisinage du condensateur
Quel est le type d’énergie emmagasinée dans le circuit
à l’instant
Montrer que l’énergie totale se conserve et
calculer sa valeur
On ferme l’interrupteur K à un instant t=0 . À l’aide d’un
système d’acquisition on obtient la variation de la
charge q(t) en fonction du temps (la figure) .
On modélise le capteur d’humidité par un circuit RLC sérié (figure) constitué de :
Exercice 2:Principe d’émission et de réception d’une onde modulée en amplitude
Parie I : modulation d’amplitude
Pour étudier la modulation d’amplitude , on applique une tension sinusoïdale
à
l’entrée d’un multiplieur (X) , et une tension à son entrée , avec est la
composante continue de la tension et est la tension modulante .
La courbe de la figure représente la tension de sortie visualisée sur l’écran
de l’oscilloscope , avec k est une constante positive caractérisant le multiplieur
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Capteur 2
d’humidité
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❑La sensibilité verticale est :
Le principe de fonctionnement du capteur d’humidité est basé sur la variation de la
valeur de la capacité C du condensateur sachant que la valeur de C augmente lorsque
le taux d’humidité de l’air augmente (figure) .
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Etablissement ELARAKI
Pour l’Education & l’Enseignement
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Exercice 4 : Etude de la pile ‘’Argent-Plomb’’
Identifier le rôle de chaque partie.
Trouver la valeur de la capacité C pour que
la sélection de l’onde soit bonne .On
donne
Pour réaliser une détection d’enveloppe
de bonne qualité , on utilise un conducteur
ohmique de résistance et un
condensateur de capacité C . Parmi les valeurs
suivantes déterminer la capacité convenable :
; ;
Montrer en précisent les expressions de A et m ,
que la tension modulante s’écrit sous la
forme
Peut-on transmettre les signaux de base fréquence
sans les moduler ? Justifier la réponse .
En exploitant la courbe de la figure
: a –Déterminer les fréquences F et f .
b –Déterminer le taux de modulation m .
c –Que peut-on dire sur la qualité de modulation ?
Parie II : Réception et démodulation d’amplitude
Calculer le quotient de la réaction à l’état initial et déduire le sens d’évolution du système
constituant la pile .
Déterminer en justifiant la réponse , la polarité de la pile .
Schématiser avec toutes précisions nécessaires cette pile
Donner la représentation conventionnelle de cette pile .
On laisse la pile fonctionnée une durée . La pile débite un courant d’intensité
constante .
a –Calculer la quantité d’électricité fournie par la pile pendant la durée .
b –Dresser le tableau d’avancement associé à la réaction spontanée de cette pile .
c –Calculer la variation de la masse d’électrode d’argent au bout de la durée
d –Calculer les concentrations des ions et au bout de la durée .
❑La sensibilité verticale est :
❑La sensibilité horizontale est :
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Pour recevoir l’onde modulée en amplitude , le
professeur et ses élevés utilisent le dispositif
simplifié ci-contre ( figure )
Partie I Partie II Partie III
On réalise à la température 25°C la pile argent-plombe composée de deux compartiments liés entre
eaux par un pont salin
.Le premier compartiment est composé d’une plaque d’argent
plongée dans une solution de nitrate d’argent
et le deuxième compartiment est
composé d’une plaque de plombe plongée dans une solution de nitrate de plombe
Données :
❑Les deux solutions ioniques ont le même volume et même concentration
❑Constante de faraday
❑La masse molaire
❑La constante d’équilibre associée à la réaction
est :
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Amplification
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