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Physique/Chimie
Cahier de textes
PSI 2016/2017
Je 01/09 Accueil des étudiants. Présentation de la filière et de l'année.
Pour le :
Lu 12/09
DM DM n° 1 : INDUCTION ELECTROMAGNÉTIQUE. RÉGIME SINUSOÏDAL FORCÉ.
Haut-parleur électrodynamique : CCP (PC) 2016
Ve 02/09 TP TP n° 1 : INCERTITUDES EXPÉRIMENTALES.
I. Erreur et incertitude
Erreurs aléatoires et systématiques. Fidélité et justesse. Incertitude. Écriture des
résultats de mesure.
II. Évaluation des incertitudes
Type B. Type A. Propagation des incertitudes.
III. Ajustement de données expérimentales.
Paramètres et incertitudes. Accord de données avec une loi.
Annexe : Éléments de statistique.
Distribution de probabilité. Valeur moyenne et écart-type. Exemples de distribution
de probabilité.
TIPE Présentation générale des TIPE. Conseils de préparation.
Lu 05/09 Cours ÉLECTRONIQUE DES SYSTÈMES LINÉAIRES
A - Systèmes linéaires
I. Signaux et systèmes
II. Fonction de transfert
Signaux sinusoïdaux. Signaux quelconques.
III. Stabilité.
IV. Exemple : réponse indicielle d’un passe-bas
Réponse indicielle. Équation différentielle et fonction de transfert.
B – Filtres linéaires électrocinétiques
I. Fonction de transfert d’un quadripôle.
Quadripôle. Filtres actifs et passifs. Fonction de transfert. Diagramme de Bode.
II. Filtres du 1
ier
ordre.
Filtre RC passe-bas. Filtre RC passe-haut.
Ma 06/09 Cours III. Filtres RLC du 2
e
ordre.
Filtre passe-bas. Filtre passe-bande.
C – Filtrage d’un signal périodique
I. Décomposition d’un signal périodique.
Série de Fourier. Spectre de fréquence.

II. Effets d’un filtre linéaire sur un signal périodique.
Principe de superposition. Comportement intégrateur. Comportement dérivateur.
Exemple : filtre passe-bande du 2
e
ordre.
TD TD n° 1 : ÉLECTRONIQUE DES SYSTÈMES LINÉAIRES
Exercice 1 : Vrai ou faux
Me 07/09 Cours RÉTROACTION D’UN AMPLIFICATEUR LINÉAIRE INTÉGRÉ
I. Présentation.
Description. Fonctionnements linéaire et saturé. Résistances d’entrée et de sortie.
Saturations en tension et courant. Vitesse de balayage. Fonction de transfert.
II. Rétroaction négative : l’amplificateur non-inverseur.
Systèmes bouclés. Schéma fonctionnel. Produit gain-bande passante. Aspect temporel.
III. Rétroaction positive : comparateur à hystérésis.
Schéma fonctionnel. Saturation.
IV. ALI idéal en régime linéaire.
Modèle d’ALI idéal. Réalisation de fonctions linéaires (suiveur, amplificateur non-
inverseur, amplificateur inverseur, intégrateur).
Ve 09/09 TP Fin du TP n° 1 : INCERTITUDES EXPÉRIMENTALES
TIPE Exemple de projet : Le chauffe-eau solaire.
Entretiens individuels sur l’avancement des projets des étudiants.
Lu 12/09 TD Exercice 2 : Stabilité d’un système d’ordre 1
Exercice 7 : Filtre de Wien
Exercice 8 : Test de linéarité
Ma 13/09 TD Exercice 4 : Paramètres d’un passe-bas d’ordre 2
Cours Mise en cascade.
V. ALI idéal en régime saturé.
Comparateur simple. Comparateur à hystérésis non-inverseur.
OSCILLATEURS
I. Oscillateurs quasi-sinusoïdaux.
Introduction. Principe d’un oscillateur à réaction. Oscillateur à pont de Wien.
II. Oscillateurs à relaxation.
Schéma fonctionnel. Système astable.
Me 14/09 Int. INTERROGATION n° 1 : ÉLECTRONIQUE
Cours MODULATION. DEMODULATION.
I. Transmission d'un signal.
Télécommunication. Types de modulation.
II. Multiplication de signaux.
Multiplieur. Aspect spectral.
III. Modulation d'amplitude.
Porteuse et modulante. Contenu spectral.
IV. Démodulation d'amplitude.
Démodulation synchrone. Filtrage
Ve 16/09 TP TP n° 2 : FILTRES DU 1
ier
ORDRE

I. Filtre RC passe-bas
Étude théorique. Réalisation pratique (diagramme de Bode, comportements limites).
II. Filtre RC passe-haut
Étude théorique. Réalisation pratique (diagramme de Bode, comportements limites).
III. Réponses indicielles
Annexe A. Incertitudes
Résistances. Capacités. Fréquences.
TIPE Entretiens individuels sur l’avancement des projets des étudiants.
Sa 17/09 DS DS n° 1 : INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE. ÉLECTRONIQUE.
I. Haut-parleur en régime permanent sinusoïdal.
II. Capteur CND à 2 sondes : CCP (PSI) 2016
III. Détection d’un obstacle mobile : E3A (PSI) 2016
IV. Le facteur de qualité en électrocinétique : ENSTIM (PCSI) 2004
V. Électronique de réception : E3A (PSI) 2007
Lu 19/09 TD TD n° 2 : RÉTROACTION D’UN AMPLIFICATEUR LINÉAIRE INTÉGRÉ
Exercice 1 : Amplificateur inverseur.
Exercice 2 : Pseudo-intégrateur.
Ma 20/09 TD Exercice 4 : Dérivateur.
Pour le
28/09
DM DM n° 2 : TRANSMISSIONS HERTZIENNES ET MODULATION
But de l’approche documentaire :
Expliquer l’intérêt et la nécessité de la modulation pour les transmissions hertziennes.
Cours CONVERSION ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE.
I. Principes de la conversion.
Ordres de grandeur. Conversion de puissance. Classification des convertisseurs.
II. Interrupteurs électroniques.
Définitions. Diode. Transistor.
III. Sources de tension et de courant.
Sources parfaites. Règles d'association. Lissage de la tension par un condensateur.
Lissage du courant par une bobine.
IV. Hacheurs.
Hacheur série.
Me 21/09 TD TD n° 3 : OSCILLATEURS
Exercice 1 : Oscillateur à résistance négative.
Exercice 3 : Système astable à comparateur inverseur à hystérésis.
Ve 23/09 TP Fin du TP n° 2 : FILTRES DU 1
ier
ORDRE
TIPE Commentaire sur les attendus pédagogiques des livrables.
Entretiens individuels sur l’avancement des projets des étudiants.
Lu 26/09 TD Exercice 5 : Oscillateur à porte logique.
TD n° 4 : MODULATION. DEMODULATION.
Exercice 1 : Démodulation synchrone.
Ma 27/09 TD Exercice 3 : Démodulation par détecteur de crête.
Cours Hacheur parallèle.

V. Application : commande d'une machine à courant continu.
Modèle de la machine à courant continu. Phase de traction. Phase de freinage.
VI. Redresseur.
Présentation.
Me 28/09 Cours Redressement double alternance. Nature des interrupteurs. Rendement en
puissance.
VII. Onduleur.
Présentation. Structure à 4 interrupteurs. Nature des interrupteurs.
TD DM n° 2 : TRANSMISSIONS HERTZIENNES ET MODULATION
But de l’approche documentaire :
Expliquer l’intérêt et la nécessité de la modulation pour les transmissions
hertziennes.
Cours ANALYSE VECTORIELLE
I. Introduction.
Systèmes de coordonnées.
Ve 30/09 TP TP n° 3 : OSCILLATEURS QUASI-SINUSOÏDAUX
I. Système bouclé.
II. Oscillateur à pont de Wien.
Étude théorique. Montage.
III. Oscillateur à résistance négative.
Étude théorique. Montage.
IV. Oscillateur de Colpitts : Centrale (PSI) 2010.
Étude théorique. Montage.
Annexe A. Incertitudes
Résistances. Capacités. Fréquences. Ohmmètre.
TIPE Entretiens individuels sur l’avancement des projets des étudiants.
Lu 03/10 TD TD n° 5 : CONVERSION ÉLECTRONIQUE PUISSANCE.
Exercice 1 : Caractéristiques d’un hacheur
Exercice 5 : Alimentation à découpage
Pour le :
Me 12/10
DM DM n° 3 : ELECTRONIQUE
I. Alimentation des bobines en courant (École de l’Air PSI 2003)
II. Oscillateur Collpits (CCP PSI 2001)
Ma 04/10 Cours Champs scalaire et vectoriel. Circulation et flux.
II. Gradient.
III. Divergence.
IV. Rotationnel.
V. Relations particulières.
Th. de Stokes. Champ à circulation conservative. Th. de Green-Ostrogradski. Champ à
flux conservatif.
VI. Laplacien.
VII. Propriétés des opérateurs.
TD TD n° 6 : ANALYSE VECTORIELLE.
Cours ÉLECTROSTATIQUE

I. Charge électrique.
Notion de charge. Distributions de charge. Symétries.
Me 05/10 Cours Invariances. Loi de Coulomb.
II. Champ et potentiel électrostatiques.
Champ électrostatique. Equation de Maxwell-Faraday. Charge ponctuelle. Symétries.
Invariances.
Int. INTERROGATION n° 2 : ÉLECTRONIQUE
Ve 07/10 TP Fin du TP n° 3 : OSCILLATEURS QUASI-SINUSOÏDAUX
TIPE Encadrement des projets des étudiants.
Sa 08/10 DS DS n° 2 : ÉLECTRONIQUE
I. Mesure des parties réelle et imaginaire d’une impédance (CCP PSI 2016)
II. Traitement du signal (CCP PSI 2007)
III. Commande d’un moteur à courant continu par un hacheur (E3A PSI 2008)
IV. Générateur de signaux (E3A PSI 2014)
Lu 10/10 Cours III. Topographie du champ et du potentiel.
Lignes et tubes de champ. Équipotentielles.
IV. Théorème de Gauss.
Equation de Maxwell-Gauss. Equation de Poisson. Théorème de Gauss.
Sphère uniformément chargée. Plan infini uniformément chargé. Analogie
gravitationnelle. Théorème de superposition.
V. Energie potentielle d'une charge ponctuelle dans un champ extérieur.
Expression. Bilan énergétique.
Me 12/10 Cours CONDUCTEURS ÉLECTRIQUES
I. Conservation de la charge.
Densité volumique de courant. Intensité du courant. Loi de conservation. Régime
stationnaire.
II. Conducteur ohmique.
Loi d'Ohm locale. Densité volumique de charges. Résistance. Puissance électrique.
Effet Joule.
Je 13/10 TD TD n° 7 : ÉLECTROSTATIQUE.
Exercice 1 : Équipotentielles et lignes de champ.
Ve 14/10 TP TP n° 4 : OSCILLATEURS À RELAXATION
I. Comparateurs à hystérésis.
Comparateur à hystérésis non-inverseur. Comparateur à hystérésis inverseur.
II. Multivibrateur astable.
Étude théorique. Montage.
III. Principe du générateur de fonctions.
Étude théorique. Montage. Modification du rapport cyclique.
IV. Oscillateur à porte logique.
Porte NON. Étude théorique. Montage.
TIPE Encadrement des projets des étudiants.
Lu 17/10 TD Exercice 2 : Cylindre chargé en surface ou en volume.
Exercice 6 : Faisceau d’électrons.