r1 circuit "courant dans"

REPUBLIQUE TUNISIENNE
MINISTERE DE L’EDUCATION
Physique
4ème année de l’enseignement secondaire
Sciences techniques
Abdelhamid BAATOUT
Centre National Pédagogique
Sous la direction de
Evaluation
Mise à jour et adaptation
Mohamed OMMEZZINE
Professeur universitaire
M'hammed EL GHADHAB
Inspecteur E. P. L.
Abdelhamid BAATOUT
Inspecteur G. E
Taoufik BACCARI
Inspecteur G. E..
Mohamed Arbi BEN DAAMAR
Inspecteur E. P. L
Abdelaziz DHAOUADI
Professeur principal
Abdessattar HRICHI
Inspecteur E. P. L
Mouldi TAALOUCHE
Inspecteur E. P. L.
Ardhaoui KOUAS
Inspecteur E. P. L.
Abdessattar HRICHI
Inspecteur E. P. L.
Ali Soltani
Inspecteur E. P. L.
Evaluation de la mise à jour et de l'adaptation
Rachid Dridi
Inspecteur E. P. L.
Taoufik Rwabeh
Inspecteur E. P. L.
Equipe de rédaction

© Tous droits réservés au Centre National Pédagogique.

3
AVANT PROPOS
Cet ouvrage de physique est conforme au programme officiel de 4ème année Sciences tech-
niques, publié en Septembre 2009.
Avec un découpage en neuf chapitres développant les trois thèmes du programme
(Evolution de systèmes - Filtres électriques - Ondes mécaniques), ce manuel a été conçu
pour être élaboré avec une approche centrée sur l'élève afin que celui-ci s'y retrouve et puis-
se en tirer le maximum de profit dans sa préparation à l'examen de baccalauréat, à côté de
ce qu'il réalise avec ses pairs et son professeur en classe.
Effectivement, les différents contenus sont construits dans l'esprit de permettre à l'élève une
exploitation optimale du livre, que ce soit avant la classe pour essayer de faire tout seul son
cours ou après dans le but de consolider ses acquis. Dans cette perspective, les 9 chapitres
du livre sont présentés avec une logique visant la stimulation de la motivation de l'élève et
facilitant son implication dans la construction de nouvelles connaissances. Avec les objectifs
fixés et le prérequis précisé en début du chapitre, des questionnements tirés du vécu quoti-
dien sont cités pour donner du sens à l'étude proposée. Après position du problème, un
ensemble d'activités proposées le plus souvent sous forme d'une manipulation réalisable
dans une séance de classe (cours ou travaux pratiques) est suivi de questions posées sur
les observations et les constatations indiquées, sur les mesures faites, voire sur leur exploi-
tation graphique ou analytique afin d'entraîner l'apprenant à la pratique de la démarche
scientifique expérimentale.
Outre les conclusions, les analyses et les interprétations théoriques, développées par les
auteurs, viennent pour rassurer l'apprenant et l'aider à s'auto-évaluer. Les connaissances
fondamentales construites par le traitement du chapitre sont reformulées dans une rubrique
intitulée ''L'essentiel'' et insérée à la fin du cours. Un ensemble de questions de contrôle rapi-
de des acquis, d'exercices d'application et de synthèse dont les réponses figurent en fin d'ou-
vrage est précédé d'un exercice entièrement résolu, présenté comme un autre support d'ai-
de à l'auto-évaluation. En fin de chapitre, sont proposées une fiche technique comme com-
plément facilitateur de l'étude ou une rubrique intitulée ''En savoir plus'' dont le contenu est
un sujet de lecture qui peut servir à un certain approfondissement des connaissances du lec-
teur et à l'éclairer davantage sur leur importance dans la compréhension du monde physique
moderne.
Enfin, nous espérons que cet ouvrage aura le mérite, comme nous avons souhaité lors de
sa rédaction, d'être un support clair, pratique et attrayant pour son premier public qui sont les
élèves de terminale et tous ceux qui penseront à y recourir.
Les auteurs

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SOMMAIRE
ÉVOLUTION DE SYSTÈMES ÉLECTRIQUES
ÉVOLUTION D’UN SYSTÈME MÉCANIQUE
Même les gros transforma-
teurs utilisent des bobines
Pourquoi, les transformateurs ne peuvent pas être
utilisés en courant continu ?
Comment fonctionnent les ralentisseurs
électromagnétiques des véhicules “poids lourd” ?
45
LA BOBINE
LE DIPÔLE RL 2
2
LE CONDENSATEUR
LE DIPÔLE RC
Le condensateur est un composant électrique connu
comme un réservoir d'énergie. De quelle forme d'énergie
s'agit-il et qu'est-ce qui confère au condensateur cette
propriété ?
Quel est le principe de fonctionnement du flash d'un
appareil photo ?
11
L’éclair lumineux de trés forte
intensité d’une lampe flasch
d’un appareil photo se produit
grâce à un condensateur.
1
1
Le quartz impose sa fréquence
propre aux oscillations; une
montre électronique y gagne en
précision
Que désigne-t-on par les expressions “oscillations
électriques”, “ oscillateur électrique”, “circuit oscillant”...?
Est-ce que le courant alternatif est un phénomène
oscillatoire ?
83
OSCILLATIONS
ÉLECTRIQUES LIBRES 3
3
169
- Pourquoi ces formes particulières des instruments de musique comme le
violon, le violoncelle, le contre basse, la clarinette … ?
- Dans certaines voitures, on entend parfois des bruits inconfortables de la
carrosserie. A quoi sont - ils dus et pourquoi à des vitesses bien déterminées et
non pas à d'autres ?
- Pourquoi a - t - on interdit à un régiment de soldats de traverser un pont
(même non suspendu) au pas cadencé ?
OSCILLATIONS FORCÉES
D’UN PENDULE ÉLASTIQUE
EN RÉGIME SINUSOÏDAL
6
6
Les marées sont des oscillations périodiques. À quoi
sont-elles dues et en quoi diffèrent-elles des tsunamis?
Clarinettes “graves”
offrant une musique très
impressionnante
Le violoniste fait vibrer les cordes de son instru-
ment en les frottant avec l’archet pour produire un
son avec des notes plus ou moins hautes.
La guitare électrique est munie d'une cais-
se creuse à laquelle sont adjoints des
microphones électromagnétiques. Grâce à
la résonance électrique, le son amplifié
prime sur la résonance naturelle de la
caisse.
En quoi consiste la recherche manuelle ou automatique
d’une chaîne radio ou d’un canal de télévision?
Que veut-on dire par “ résonance électrique” dont les
applications sont trés nombreuses ?
115
OSCILLATIONS FORCÉES
EN RÉGIME SINUSOÏDAL 4
4
146
En évitant le balancement des
anneaux, le gymnaste démontre
tant sa force que son équilibre.
Les geysers, le coeur humain et le balancier d’une hor-
loge sont, entre beaucoup d’autres exemples, des systè-
mes oscillants. Pourquoi ?
Quelle est l’origine du ronflement continu que l’on
entend souvent à proximité de fils électriques ou télépho-
niques aériens ?
A quoi est due la catastrophe naturelle connue sous le
nom de tsunami ?
OSCILLATIONS LIBRES
D’UN PENDULE ÉLASTIQUE 5
5
Avec son amortissur à ressort, le VTT
(Vélo Tout Terrain) TS (Tout Suspendu)
donne au cycliste un confort d’utilisa-
tion supérieur dans une compétition de
descente d’une montagne.
11 43 77
105 131 153

5
203
EXEMPLES
DE FILTRES
ELECTRIQUES
Les filtres sont indissociables de l'acoustique, de la
radiophonie et de plusieurs autres domaines.
Les filtres sont utilisés dans la conception des chaines
Hifi, des émetteurs, des récepteurs et des tables de
mixage, etc.
Dans le domaine des asservissements les filtres utilisés
sont appelés des correcteurs. Comment fonctionnent
ces filtres en acoustique?
8
8
Un égaliseur (
équaliseur en anglais) o
u
correcteur, e
st u
n outil utilisé aussi bien
pour l'enregistrement s
onore, le m
ixage
ou la sonorisation, afin d'augmenter ou de
diminuer le v
olume s
onore de certaines
bandes de fréquences d'un son.
241
ONDES
MECANIQUES
PROGRESSIVES
Les vagues constituent un exemple
de p
ropagation d
’ondes d
ans u
n
milieu élastique.
D’où provient l’énergie des vagues ?
Le déferlement des vagues correspond-il à un déplace-
ment de matière ou d’énergie ?
Nos oreilles perçoivent des sons. Qu'est-ce qui fait qu'ils
nous parviennent et pourquoi les sons émis etceux qu'on
perçoit sont les mêmes ?
9
9
191
229
185
LES FILTRES
ELECTRIQUES
Dans une enceinte acoustique, les
filtres électriques permettent
d'appliquer sur c
haque haut-
parleur, de l'enceinte, l
a p
lage d
e
fréquences qui lui correspond.
D’où provient l’énergie des vagues ?
Le déferlement des vagues correspond-il à un
déplacement de matière ou d’énergie ?
Nos oreilles perçoivent des sons. Qu'est-ce qui fait qu'ils
nous parviennent et pourquoi les sons émis etceux qu'on
perçoit sont les mêmes ?
7
7
173
FILTRES ÉLECTRIQUES
ONDES MÉCANIQUES