CompilationAnnales2002

Février 2002
Les Capteurs à la préparation au CAPES
Petite compilation des annales du CAPES sur les capteurs
Physique du solide et Effet Hall :
- Ouvrages recommandés : Physique du solide de Y QUERE ed. Masson ;
- Electricité collection BRUHAT ; Ed. Masson
- La collection d'exercice en DEUG de HULIN
- Recueil d'exercices "Du cours aux applications" de Michel HULIN ; collection LOUCQUET
(Tomes électrocinétique et électromagnétisme)
- Initiation à la Physique du solide, Exercices commentés J. CAZAUX ; Masson 1989
(voir exercice 19 p.352 )
Adresses internet en Electronique et en Physique du solide :
1 - Pour comprendre la théorie des bandes dans les diodes et les semi-conducteurs le site de
l'Université de Lille présente des animations de diagrammes de bandes assez explicatives :
http://www.univ-lille1.fr/endil/bbsc/sc001.htm (chgt d'adresse en cours)
2 - Un cours d'électronique niveau maîtrise très clair avec nombreux schémas de Daniel Mlynek de
l'EPFL de Lausanne :
http://lsiwww.epfl.ch/teaching/physiciens/index.html
2 bons cours d'électrotecnique sur les capteurs dont j'ai réemployé quelques documents :
http://electrotech.fr.st/:
http://electrotec.multimania.com/
3 - Aller aussi consulter le site du CAPES de l'université de Nantes:
http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/enseignement
mais attention à ne pas perdre trop de temps sur le WEB, réserver la prospection pour les années à
venir, après le CAPES, limitez-vous donc à ces 3 adresses.
Compilation des annales (non exhaustif)
- Sujet du CAPES 1966 :
I - Densité de charge dans un semiconducteur et effet HALL
II - Effet photoélectrique
(Annales 1965 à 1979 ; J. BERTY, Vuibert Université ; page 40 et corrigé page 44 )
- Sujet du CAPES externe 1989 :
- Effet piezo-électrique : Horloge à quartz, modélisation, calcul sur l'oscillateur.
(Annales 1989 à 1993 ; R. LAVERRIERE, Ed. Bréal ; pages 12-13 et corrigé pages 25 à 29 )
- Sujet du CAPES externe 1990 :
- Modèle de la conduction : loi d'Ohm au niveau microscopique.
(Annales 1989 à 1993 ; R. LAVERRIERE, Ed. Bréal ; page 61 et corrigé pages 76 à 78 )
Voir aussi la description du modèle de Drude dans le livre de Physique du solide de Y. Quéré.
- Sujet du CAPES interne 1990 :
- Calculs sur le microphone électrodynamique.
(Annales 1989 à 1993 ; R. LAVERRIERE, Ed. Bréal ; page 82-83 et corrigé pages 92 à 94 )
Compilation d'annales sur les capteurs par B. TRIBOLLET : février 2002
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- Sujet du CAPES externe 1991 :
- Etude d'un transducteur : le Haut-parleur électrodynamique.
(Annales 1989 à 1993 ; R. LAVERRIERE, Ed. Bréal ; page 101 et corrigé page 107 )
- Sujet du CAPES externe 1993 :
- Emploi du théorème de Thévenin et étude des ponts.
(Annales 1989 à 1993 ; R. LAVERRIERE, Ed. Bréal ; page 194 et corrigé pages 213-214 )
hormis la méthode proposée par l'auteur, traiter aussi l'exercice avec le théoème de Thévenin
- Sujet du CAPES interne 1994 :
- Calcul de l'équilibre du pont de Maxwell pour la mesure d'une bobine
- Champ magnétique et effet HALL:Champ électrique de Hall et application comme capteur de
mesure de B.
(Annales 1990 à 1997 ; R. LAVERRIERE, Ed. Bréal ; page 205 et corrigé pages 213-214 )
- Sujet du CAPES externe 1995 : .
- Etude d'un transducteur le haut parleur électrodynamique (modélisation des oscillations libres et
forcées)
(Annales 1990 à 1997 ; R. LAVERRIERE, Ed. Bréal ; page 225 et corrigé pages 240 à 243)
- Sujet du CAPES interne 1995 :
- Effet HALL:Champ électrique de Hall et application comme capteur Teslamètre.
- Etude d'un transducteur pour ultrason
(Annales 1990 à 1997 ; R. LAVERRIERE, Ed. Bréal ; page 205 et corrigé pages 257 à 268 )
- Sujet du CAPES externe 1997 :
- Effet HALL dans un semi conducteur mais avec un seul type de porteur de charge
(Annales 1990 à 1997 ; R. LAVERRIERE, Ed. Bréal ; page 312 et corrigé pages 330 à 332)
- Sujet du CAPES interne 1997 :
- Capteur thermométrique dans un pont de Wheatstone
- Convertisseur analogique digital
- Photomultiplicateur
(Annales 1990 à 1997 ; R. LAVERRIERE, Ed. Bréal ; page 335 et corrigé pages 341 à 347 )
Informations complémentaires pour les montages
dans l'ouvrage de R. DUFFAIT ; Ed. Bréal :
Page 42 : Ponts de SAUTY-WIEN pour uniquement la modélisation du capteur capacitif parfait.
page 176 : Emploi d'un pont pour réaliser un oscillateur employant un pont déphaseur permettant
une réaction positive
page 76 : Pont de Maxwell
page 146 : Capteur thermique employant une diode
page 147 : Capteur de pression employant une jauge de contrainte (effet piezo résistif)
Nb : bien distinguer l'effet piezo électrique (comme l'oscillateur à quartz) de l'effet piézo résistif
(comme la jauge de contrainte).
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