Rapport de Physique

ENS Cachan
Concours 3e année Physique Appliquée
Rapport de jury
session 2004
Épreuve écrite d'admissibilité :
Physique générale
Le problème de physique peut porter sur tous les sujets de la physique mais tout en
gardant un certain rapport avec le domaine de l’EEA. C’est d’ailleurs bien l’esprit des
épreuves de physique, écrites ou orales, de l’agrégation de sciences physiques, option
physique et électricité appliquées. L’électricité et ses applications ne sont donc pas un
domaine réservé. Ainsi, l’optique, la mécanique ou la thermodynamique font tout à fait partie
des thèmes abordables lors des épreuves de ce concours.
Ainsi le thème du problème 2004 concernait l’étude d’une micropompe électrostatique
et abordait différents domaines de la physique tels que l’électrostatique, la mécanique et
l’électromagnétisme. Le problème était constitué de quatre parties fortement indépendantes.
La première partie portait sur l’étude de cas très classiques de l’électrostatique : fils et plaques
infinis uniformément chargés. La deuxième partie avait pour but d’étudier le comportement
d’un condensateur plan dont l’une des armatures est maintenue par un ressort. Dans cette
partie des expressions de travail de force et d’énergie étaient demandées et l’étude de la
stabilité du système était abordée. La troisième partie était consacrée à l’étude d’un
condensateur à membrane qui constitue l’élément de base des micropompes électrostatiques à
membrane dont le fonctionnement était étudié qualitativement à la fin de cette troisième
partie. La quatrième partie, moins classique, abordait les conséquences d’une miniaturisation
des dispositifs électrostatiques et électromagnétiques en terme de performances statiques
(forces) et dynamiques (puissance mécanique et temps de réponse).
Les 17 copies des candidats ayant passé cette épreuve peuvent être regroupées en trois
catégories :
− 5 candidats ont su aborder correctement les aspects classiques de ce problème et ont
apporté des réponses pertinentes aux questions que l’on peut qualifier de moins
classiques,
− 8 candidats ont traité correctement les questions classiques mais n’ont pas su
commenter les résultats et n’ont pas abordé les questions dans lesquelles un peu plus
d’initiative était nécessaire,
− enfin, signalons que pour 4 candidats le cours d’électrostatique n’était pas du tout
assimilé.
Il faut encore une fois rappeler qu’une bonne connaissance du cours est un élément
fondamental et nécessaire pour réellement dépasser les questions simples. Mais l’étude de
tout système un tant soit peu complexe nécessite une pratique certaine de la physique, de ses
méthodes de raisonnement et de la mise en œuvre des connaissances de base.