horaire type Activités de la séance A faire

PSI 2016-2017 : cahier de texte de physique-chimie
Jeu
date
01-sept
Jeu
horaire
9-10
type
01-sept
14-16
cours
Ven
02-sept
13h30 16h
TIPE
Lun
05-sept
13 - 16
cours
Lun
05-sept
16-17
TD
Mar
06-sept
8-10 & 10-12
TP
Mer
07-sept
10h-11h30 et
12h30-14h
cours
Jeu
08-sept
8-10
cours
Jeu
08-sept 15-16 et 17-18
cours
Jeu
Ven
08-sept
09-sept
14-15&16-17
13h30 - 15h30
TD
TIPE
Lun
12-sept
13 - 15
cours
Lun
Mar
12-sept
13-sept
15-16
8-10 & 10-12
TD
TP
Mer
14-sept
10h-11h30 et
12h30-14h
cours
Jeu
15-sept
8-10
cours
Jeu
Ven
15-sept
16-sept
14-15&16-17
13h30 - 15h30
TD
TIPE
Lun
19-sept
13 - 15
cours
Lun
Mar
19-sept
20-sept
15-16
8-10 & 10-12
TD
TP
Mer
21-sept
10h-11h30 et
12h30-14h
cours
Jeu
Jeu
22-sept
22-sept
8-10
14-15&16-17
cours
TD
Activités de la séance
Accueil de 9h à 10h15
EQ1 : Systèmes linéaires, continus, invariants. Description d'un système par son équation différentielle
puis par sa fonction de transfert.
A faire
Représentation spectrale d'un signal périodique ou non. Lien entre la physique et les S2I pour les
fonctions de transfert. Lien entre équation différentielle et transmittance. Stabilité d'un système d'ordre 1.
Stabilité d'un système d'ordre 2. Rappels sur les diagrammes de Bode. Action d'un système linéaire sur
une somme de sinusoïdes.
Feuille1 n°2, 3 (1°) et 2°)), 5 (1°))
Action d'un système linéaire sur une somme de sinusoïdes ; aspect spectral et temporel ; observation
expérimentale de ce qui a été vu en cours : passe-bas et passe-haut d'ordre 1
Retour aux équations différentielles ; réponses d'un ordre 1 passe-bas puis passe-haut à un échelon
généralisé.
EQ2 : Impédances d'entrée et de sortie. ALI : datasheet d'un 741, schéma équivalent.
Etude d'un ampli non inverseur. Schéma bloc. Fonction de transfert.
Stabilité. Facteur de mérite. Montage à rétroaction positive : comparateur à hystérésis. Modèle ALI idéal
; premier montage de base : suiveur. Fonction réalisée.
Limites imposées par la saturation en tension. Impédances d'entrée et de sortie d'un suiveur. Intérêt
d'une grande impédance d'entrée ou d'une petite impédance de sortie. Ampli non inverseur, ampli.
inverseur, généralisation, intégrateur.
Fin des n°5 et n°3
Cadrage sujets ; mise en place des dossiers google drive, fichiers de suivi, etc.
Fin de l'intégrateur. Notion et intérêt d'un pseudo-intégrateur. Dérivateur. Mise en casacade de
quadripôles. ALI en mode saturé : comparateurs simples.
EQ3 (oscillateurs
quasi-sinusoïdaux) : schéma de principe.
Feuille 1 n° 4, 6, 7.
TP collectif : ALI et ses limites
EQ3 suite et fin : Méthode pour trouver la condition d'oscillation sinusoïdale et la pulsation. Démarrage
des oscillations. Exemple du montage à pont de Wien (étude complète). Notion de résistance négative
puis oscillateur à R<0.
EQ4 : oscillateurs de relaxation : comparateurs à hystérésis non inverseur puis inverseur. Etude détaillée
du fonctionnement d'un astable.
Feuille 1 : aide individualisée sur les n°9 et 10 ; solution des n°8 et 12
Aide au choix de sujets plus début de discussions approfondies sur des travaux déjà démarrés.
Aperçu du fonctionnement pour un autre comparateur à hystérésis.
TH0 : vocabulaire de
la thermodynamique. Notations d et delta : idée de base. aspect mathématique des notations d et delta.
Convention en physique. Intégration des différentielles et formes différentielles. Travaux des forces de
pression : formule générale, formule pour une transformation infinitésimale.
Exos 1, 2, 3 feuille 2.
Modulation d'amplitude
TH0 : lien avec la mécanique pour un piston qui se déplace puuis deux. Notion de volume balayé.
Premier principe + premiers exemples d'applications. Exemple de la bouteille vide qu'on ouvre
brutalement ; second principe et illustration.
Identités thermodynamiques ; machines thermiques ; illustrations.
Feuille 2 n°4 et n°5
DM1 obligatoire
Feuille1 finir n°3, 5, et faire n°1 et 4
Feuille 1 : n°4, 6, 7, 8
DM2, facultatif pour les 3/2
Feuille1 n°8, 12, 13
Feuille 2 n°1,2,3
DM3, facultatif pour les 3/2
Feuille 2 n°4
Ven
23-sept
13h30 - 15h30
TIPE
Lun
26-sept
13 - 15
cours
Lun
Mar
26-sept
27-sept
15-16
8-10 & 10-12
TD
TP
Mer
28-sept
10h-11h30 et
12h30-14h
cours
Jeu
29-sept
8-10
cours
Jeu
Ven
29-sept
30-sept
14-15&16-17
13h30 - 15h30
TD
TIPE
Sam
01-oct
7h45 - 11h45
DS
Lun
03-oct
13 - 15
cours
Lun
03-oct
15-16
TD
Mar
04-oct
8-10 & 10-12
TP
Mer
05-oct
10h-11h30 et
12h30-14h
cours
Jeu
06-oct
8-10
cours
Jeu
Ven
Lun
Lun
Mar
06-oct
07-oct
10-oct
10-oct
11-oct
14-15&16-17
13h30 - 15h30
TD
TIPE
cours
TD
TP
Mer
12-oct
13 - 15
15-16
8-10 & 10-12
10h-11h30 et
12h30-14h
cours
Aide personnalisée sur les sujets déjà démarrés. Aide au choix pour les sujets non définitivement
arrrêtés. Présentation des "livrables TIPE".
TCh1 : grandeurs molaires ; état et grandeurs standard ; grandeurs de réaction ; enthalpie stdd de
réaction, de changement d'état, de dissociation de liaison, de formation. Combinaison de réactions. Loi
de Hess.
Feuille 3 n°1 et 2
Modulation (fin) et démodulation d'amplitude.
Exemples d'utilisations de la loi de Hess. Energies de liaisons. Chaleur de réaction. Température de
réaction isobare adiabatique.
TH1 : détente de Joule-Thomson.
Généralisation : premier principe industriel.
TH1 (suite) : notion de travail massique utile. Bilan de puissance. Exemple : température de sortie d'un
échangeur thermique à eau. Bilan d'entropie en présence d'écoulement. Exemple : détente de Joule
Thomson.
CP1 : puissance en électricité : valeur moyenne, valeur efficace,
exemples.
Feuille 3 n°3 et 6
Echanges approfondis sur les travaux de la seconde moitié du groupe.
DS1 : électronique (oscillateur de relaxation puis oscillateur quasi-sinusoïdal), thermo de 1ère année
(machines thermiques) et chimie cristallographie
CP1 (fin) : montage pour mesurer une valeur efficace RMS. Puissance reçue par un dipôle :
instantanée, moyenne, cas des bobines, des condensateurs, des résistances. Puissance en régime
sinusoïdal : rappels sur les notations complexes et les diagrammes de Fresnel. Etude des 3 expressions
de la puissance figurant au programme.
n°1 et n°3 feuille 4 ; n°6 (Q1) et n°7 feuille 2.
Feuille 3 n°1,2,3
DM4 obligatoire (Astable,
thermodynamique de première année)
Feuille 3 n°3 et n°6
n°1 et n°3 feuille 4 ; n°6 (Q1) et n°7
feuille 2.
Approche documentaire sur la modulation/démodulation ; Etude expérimentale et théorique de la
Approche doc. Modu/démodu
détection de crête.
Exemple de calcul de puissance moyenne avec des résisatnces, bobines et condensateurs. Importance
du relèvement du facteur de puissance : le pb de la distribution de l'énergie électrique. Etude de
l'impédance de charge qui optimise la puissance fournie par un générateur imparfait. Un mot sur les
régimes périodiques non sinusoïdaux. CP2 : introduction à la conversion électronique de puissance :
forme continue et alternative de l'énergie, structure d'un convertisseur, rappels sur les sources de
courant et tension, sur les bobines et les condensateurs. Interrupteurs idéaux.
CP2 : Diode idéale, transistor idéal, association des deux en antiparallèle. Les différents types de
convertisseurs électroniques de puissance. Réversibilité des sources, exemples.
CP3 (ex de
DM5 facultatif (thermo et écoulement)
convertisseurs statiques) : théorème important et notions sur le MCC. Hacheur série : principe puis
réalisation dans un cas idéal.
N°6 Q2 feuille 2, n°5 et 6 feuille 4
N°6 Q2 feuille 2, n°5 et 6 feuille 4
6 points de situation.
CP3 (suite) : hacheur série sur charge {E,L}, puis {R,L,E} et approximation des courtes périodes.
N°4, 1 et 2 feuille 5
N°4, 1 et 2 feuille 5
Echantillonnage et alerte incendie (15-20 min)
CP3 (suite) : conduction discontinue, notion succincte de hacheur parallèle, redresseur monoalternance.
Etude expérimentale des hacheurs séries et des redresseurs. Onduleur et fonctionnement sur charge
{R,L}.
Jeu
13-oct
8-10
cours
Jeu
Ven
13-oct
14-oct
14-15&16-17
13h30 - 15h30
TD
TIPE
Lun
17-oct
13 - 15
cours
Lun
17-oct
15-16
TD
Mar
18-oct
8-10 & 10-12
Exos
Mer
19-oct
10-12
cours
EQ6 (suite) Retour sur le choix des paramètres pour obtenir un spectre fréquentiel de qualité lors d'une
numérisation (+ manips Latis Pro et simulations python). Correction pb ouvert sur la surface d'un pneu
de voiture en contact avec le sol.
TCH2 : Applications du second principe : Fonction G, potentiel
chimique d'un corps pur, mélange diphasé d'un corps pur (non terminé).
Complément sur le Pb ouvert du pneu. N°1, 2, 3 feuille 6 (hacheurs)
5 points de situation + aide au démarrage manips.
TCH2 (fin) : variance, lien entre entropie et enthalpie de changement d'état, potentiel chimique d'un
constituant, entropie standard, potentiel chimique standard, activité chimique.
Début de
MF0, statique des fluides : les 3 échelles en méca flu, notion de particule de fluide, forces volumiques,
forces surfaciques, équivalent volumique des forces de pression.
N°1,2, 3 feuille 7 (EQ numérique)
N°3 et 5 de conversion de puissance. N° 4 et 5 sur les hacheurs (hacheur réversible en tension et
hacheur à accumulation capacitive).
MF0 : suite et fin : résultante des forces de pression sur une surface ouverte soumise à une pression
uniforme ; RFSF ; poussée d'Archimède ; évolution de la pression au sein d'un fluide incompressible,
puis au sein d'un gaz parfait, dans un champ de pesanteur uniforme.
Pb ouvert : surface d'un pneu en contact
avec le sol. DM6 facultatif (hacheur
réversible en tension)
N°1, 2, 3 feuille 6 (hacheurs)
N°4 feuille 6, N°1,2, 3 feuille 7 (EQ
numérique)
N°4 et 5 feuille 6, N°3 et 5 feuille 5
(conversion de puissance)
Jeu
03-nov
8-10
cours
DM7 obligatoire : détection hétérodyne
OND1 : rappels sur les ondes planes, progressives ; aspect mathématique. Equation de d'Alembert 1D.
(e3a2016), pompe à chaleur avec chgt
Obtention de celle-ci pour les ondes de tension et de courant dans une ligne bifilaire sans pertes.
d'état, combustion du gazole (e3a 2016),
Hypothèses pour la mise en équation des ondes transversales dans une corde vibrante.
onduleur, Pb ouvert sur l'apnée
Jeu
Ven
03-nov
04-nov
14-15&16-17
13h30 - 15h30
TD
TIPE
N°4 feuille 7, n°1 et 2 feuille 8.
9 points de situation. Information sur les livrables TIPE (V5)
Sam
05-nov
7h45 - 11h45
DS
Lun
07-nov
13 - 15
cours
Lun
Mar
07-nov
08-nov
15-16
8-10 & 10-12
TD
TP
Mer
09-nov
10h-11h50
cours
Jeu
10-nov
8-10
cours
Jeu
10-nov
14-15&16-17
TD
Jeu
10-nov
15-16&17-18
cours
N°4 feuille 7, n°1 et 2 feuille 8
Thermo de CPGE 1 (y compris
changements d'état) et CPGE2,
modulation/démodulation, électronique
numérique, conversion de puissance,
thermochimie (TCH1 et TCH2).
Retour sur les points importants du DS n°2.
Mise en équation des vibrations transversales
d'une corde. Analogie avec les lignes électriques. Une première famille de solutions pour l'équation de
d'Alembert 1D : les OPP. Cas particulier des OPPH.
N° 5 feuille 7, n° 3 et 4 feuille 8
N° 5 feuille 7, n° 3 et 4 feuille 8
TP-cours : filtrage numérique.
Suite de l'étude des OPPH, relation de dispersion. Une seconde famille de solutions : les OPSH. Etude
Approche doc. sur l'osmose.
d'une OPSH. Liens entre OPPH et OPSH.
Mise en équation de deux oscillateurs mécaniques en translation couplés. Simulation informatique de ce
système. Observation expérimentale de son équivalent en rotation. Passage à N oscillateurs couplés.
Modes propres d'une corde tendue entre 2 extrémités fixes.
N°5 feuille 8, n°4 et 1 feuille 9
N°5 feuille 8, n°4 et 1 feuille 9
Caractéristiques des modes propres d'une corde tendue entre deux points fixes. Régime libre
quelconque. Cas où la corde a une de ses extrémités "libre". Expérience de cours sur la corde de Melde.
Lun
14-nov
13-15
cours
Lun
14-nov
15-16
TD
Mar
15-nov
8-10 & 10-12
TP
Mer
16-nov
10h-11h30 et
12h30-14h
cours
Jeu
17-nov
8-10
cours
Jeu
Ven
17-nov
18-nov
14-15&16-17
13h30 - 15h30
TD
TIPE
Lun
21-nov
13-15
cours
Lun
21-nov
15-16 PSI*
Lun
21-nov
Mar
Mer
Mer
Mer
Mise en équation de la corde de Melde. Impédance caractéristique d'une ligne. Cas d'une onde
stationnaire harmonique. Début de l'étude du coefficient de réflexion en tension en bout de ligne.
N°7 feuille 8, début du n°3 feuille 9
Séance 1 du cycle 1 : hacheur, asservissement de vitesses, Doppler, détection synchrone, redresseur
double alternance.
Coefficient de réflexion en tension pour une onde harmonique puis quelconque. Etude de cas
particuliers. Simulations avec python. Observations expérimentales. Coefficient de réflexion pour le
courant. Analogie lignes<-> cordes ; impédance caractéristique d'une corde.
TCH3 : transformation chimique : définitions, loi d'action des masses, utilisation de l'enthalpie libre de
réaction pour prédire le sens d'évolution. Exemples de profils de fonctions G(xi).
N°7 feuille 8, n°3 feuille 9
TCH3 (suite) : constante d'équilibre, quotient de réaction, condition d'équilibre chimique, comparaison
entre K° et Q pour prédire le sens du déplacement d'une réaction. 4 exemples. Taux de transformation.
DM8 facultatif : Mines PSI 2016
Millenium Bridge
Fin du 3 feuille 9, n°2, 5, 7 feuille 9
TD
Fin du 3 feuille 9, 2 feuille 9 et démarrage du 5
Aide aux travaux personnels, en parrticulier au niveau expérimental.
TCH3 (fin) : rendement, loi de Van't Hoff, température d'inversion, combinaison linéaire de réactions,
équilibres simultanés, équilibres successifs.
MF1 (débits et lois de conservation :
notion de vitesse mésoscopique et de vitesse microscopique. Description lagrangienne puis eulérienne.
Trajectoires, Lignes de courant, tubes de courant. Obtention des équations des trajectoires puis de
celles des lignes de courant.
Feuille 9 : fin du n°5, n°7 et début du n°6
16-17 PSI
TD
Feuille 9 : fin du n°5 + complément avec la notation complexe, et début du n°7
22-nov
8-10 & 10-12
TP
23-nov
23-nov
8-9 PSI*
9-10 PSI
TD
TD
23-nov
10h-11h30 et
12h30-14h
cours
Jeu
24-nov
8-10
cours
Ven
Sam
25-nov
26-nov
14h - 16h
7h45 - 11h45
TIPE
DS
Lun
28-nov
13-15
cours
Lun
Lun
28-nov
28-nov
15-16 PSI*
16-17 PSI
TD
TD
Séance 2 du cycle 1, en commençant par 30 minutes pour terminer le TP de la séance 1 ou pour ceux
qui avaient fini, 30 minutes pour manipuler expérimentalement un câble coaxial, dans l'esprit du DM9 à
rendre jeudi 24/11.
Feuille 9 : fin du n°6, feuille 11 n°1 de A1 à A7
Feuille 9 : fin du n°7, feuille 11 n°1
Feuille 9 : fin du n°5, n°7, n°6
Feuille 9 : fin du n°5, n°7, question 1°) du
n°6
Feuille 9 : fin du n°6, feuille 11 n°1 et 4
Feuille 9 : fin du n°7, feuille 11 n°1
MF1 : lien entre trajectoires et lignes de courant ; cas particulier d'un écoulement stationnaire. Vecteur
densité de courant de masse. Débit massique. Equation locale de conservation de la masse en 1D puis
en 3D. Feuilles distribuées sur les outils mathématiques. Sens physique de l'opérateur divergence. Débit
volumique. Un écoulement particulier : l'écoulement stationnaire ; particularité, notion générale de
champ à flux conservatif, application à la loi des noeuds pour les débits massiques, lecture du champ
d'accélération d'un écoulement stationnaire au moyen de la carte du champ des vitesses.
Ecoulements homogènes et incompressibles ; lecture d'une carte de lignes de courant ; lien entre
section et vitesse. MF2 (écoulements parfaits) : définition, lien entre énergie interne massique et
enthalpie massique, relation de Bernoulli et démonstration. Notions de pression motrice et de pression
totale. Expériences de cours sur les applications de Bernoulli.
Aide aux travaux personnels, en parrticulier au niveau expérimental.
DS n°3
MF2 (suite) : pression motrice constante dans un écoulement uniforme HI, effet Venturi, débitmètres de
Venturi.
Feuille 11, fin du 1 et n°4, et mise au point sur les diagrammes potentiel-pH
Feuille 11, fin du 1 et n°4
Feuille 11 n°4, et mise au point sur les diagrammes potentiel-pH
Feuille 11 n°4
Mar
29-nov
8-10 & 10-12
TP
Mer
30-nov
10h-11h30 et
12h30-14h
cours
Jeu
Jeu
01-déc
01-déc
14-15
16-17
TD
TD
Jeu
01-déc
8-10
cours
Ven
02-déc
13h - 15h
TIPE
Lun
05-déc
13-15
cours
Lun
Lun
05-déc
05-déc
15-16 PSI*
16-17 PSI
TD
TD
Mar
06-déc
8-10 & 10-12
TP
Mer
Mer
07-déc
07-déc
8-9 PSI*
9-10 PSI
TD
TD
Mer
07-déc
10h-11h30 et
12h30-14h
cours
Jeu
08-déc
8-10
cours
Jeu
Ven
08-déc
09-déc
13-17
13h - 15h
DS
TIPE
Lun
12-déc
13-15
cours
Lun
Lun
12/112
12-déc
15-16 PSI
16-17 PSI*
TD
TD
Mar
13-déc
8-10 & 10-12
cours
Mer
Mer
14-déc
14-déc
8-9 PSI
9-10 PSI*
TD
TD
Séance 3 du cycle 1, en modulant les moments de changement de poste selon les avancements ;
entretiens sur les parties théoriques pour les groupes attendant la libération d'un poste.
Compléments et remarques sur les débitmètres de Venturi. Tube de Pitot. Formule de Toricelli. Notion
d'effet Magnus. Puissance mécanique échangée avec un dispositif mécanique (hélice, turbine, pompe)
dans le cas d'un écoulement PSHI. Exemple du jet d'eau de Genève. Cas non stationnaire : exemple
des oscillations dans un tube en U.
Feuille 12 n°2 et 1, et mise au point sur les diagrammes potentiel-pH
Feuille 12 n°2 et 1, et mise au point sur les diagrammes potentiel-pH
MF2 (suite) : bilans de quantité de mouvement. Méthode, exemple de la fusée, du tuyau coudé, hélice
tractrice.
Aide aux travaux personnels, en parrticulier au niveau expérimental.
MF2 (fin) : fin de l'hélice tractrice ; bilans de moment cinétique : exemple de la turbine Pelton.
MF3
(Actions de contact sur un fluide en écoulement) : forces surfacique normales et tangentielles, force
normale de pression, tangentielle de viscosité ; expérience du vase tournant. Force de viscosité dans un
écoulement de Couette plan
Feuille 12, n°3 et 9
Feuille 12, n° 5, 6, 8
Séance 4 du cycle 1, en modulant les moments de changement de poste selon les avancements ;
entretiens sur les parties théoriques pour les groupes attendant la libération d'un poste.
Feuille 12, n°4 et 8
Feuille 12, n° 4 et 7
Feuille 12 n°2 et 1
Feuille 12 n°2 et 1
Feuille 12, n°3 et 9
Feuille 12, n° 5, 6, 8
Feuille 12, n°4 et 8
Feuille 12, n° 4 et 7
MF3 (fin) : unité de la viscosité, ordres de grandeur, force de viscosité pour un écoulement de Poiseuille
plan, de Poiseuille cylindrique. Profil de vitesse de certains écoulements parallèles : condition
d'adhérence solide-fluide, Couette plan, Poiseuille plan, Poiseuille cylindrique. Compléments sur le
gradient : démo de ses composantes en cartésiennes, cylindriques et sphériques.
MF4 (Ecoulements HI dans une conduite cylindrique) : Vitesse débitante, écoulements laminaires et
turbulents, transport de quantité de mouvement par diffusion, équation de diffusion.
DS1 de modélisation : le monde de l'aéronautique.
Aide aux travaux personnels, en parrticulier au niveau expérimental.
MF4(suite) : temps caractéristique de la diffusion, transport de quantité de mouvement par convection,
temps caractéristique de la convection. Nombre de Reynolds, défini à partir des flux surfaciques, des
temps caractéristiques, puis par analyse dimensionnelle. Transition laminaire-turbulent dans une
conduite. Ecoulements similaires. Loi de Hagen-Poiseuille.
Feuille 13 n° 2 et 3
Feuille 13 n°1, 3. Indications pour le n°5 (et corrigé mis en ligne)
MF4(suite) : Prises latérales de pression le long d'une conduite horizontale pour un écoulement
laminaire. Résistances hydrauliques : notion, calcul pour un écoulement laminaire dans une conduite
cylindrique, association. Puissance dissipée dans une conduite cylindrique circulaire pour un écoulement
laminaire visqueux. Profils de vitesses empiriques pour des nombres de Reynolds élevés. Définition de
la charge, de la perte de charge. Pertes de charges régulières.
Feuille 13 n°4 et n°1 (non terminé)
Feuille 13 n°4 et n°6
Feuille 13 n°2, 3, 4
Feuille 13 n°1, 3, 5
Feuille 13 n°4 et n°1
Feuille 13 n°4 et n°6
MF4 (fin) : Perte de charge singulière.
MF5 (Ecoulements externes HI autour d'obstacles) :
notion de couche limite, décollement, épaisseur caractéristique. Force de traînée subie par une sphère :
définition, coefficient de traînée, évolution avec Re : étude des différents domaines caractéristiques.
Chute brutale de Cx : interprétation. Quelques mots sur les sports de balles et Re associés. Force de
traînée subie par d'autres formes. Vocabulaire propre aux ailes d'avions. Choix de la longueur
caractéristique et de la surface de référence pour une aile d'avion.
MF5 (fin) : force et coefficients de traînée et de portance d'une aile. Origine physique de ces forces
selon Re. Evlution avec l'incidence. Décrochage et interprétation. Polaire d'une aile. Finesse
aérodynamique ; lien avec la finesse d'un planeur. Notion de traînée induite. Hélices tractrices et
éoliennes. Retour sur les écoulements parfaits.
Aide au choix du titre et à la rédaction des motivations et de la justification du lien au thème
Mer
14-déc
10h-11h30 et
12h30-14h
cours
Jeu
15-déc
8-10
cours
Ven
16-déc
13h - 15h
TIPE
Mar
03-janv
8-10 & 10-12
TP
Séance 5 du cycle 1, en modulant les moments de changement de poste selon les avancements.
Mer
Mer
04-janv
04-janv
TD
TD
Feuille 14 n°1 et 2
Feuille 14 n°1
Mer
04-janv
8-9 PSI*
9-10 PSI
10h-11h30 et
12h30-14h
Jeu
05-janv
8-10
cours
Ven
06-janv
13h30 - 15h30
TIPE
Lun
09-janv
13-15
cours
Lun
Lun
Mar
Mer
Mer
09-janv
09-janv
10-janv
11-janv
11-janv
15-16 PSI*
16-17 PSI
8-10 & 10-12
8-9 PSI
9-10 PSI*
TD
TD
TP
TD
TD
Mer
11-janv
10h-11h30 et
12h30-14h
cours
Jeu
12-janv
8-10
cours
Ven
13-janv
13h - 15h
TIPE
Lun
16-janv
13-15
cours
Lun
16-janv
15-16 PSI*
TD
PhT1 : Diffusion thermique : expérience de Ingen Housz, les 3 modes de transfert thermique, loi de
Fourier, bilan d'énergie en 1D ; exemples de terme de création/disparition.
Aide au choix du titre et du decriptif de la motivation et du lien au thème
PhT1 (suite) : bilan 2D cylindrique puis 3D sphérique pour l'énergie thermique. Généralisation. Equation
de la chaleur en 1D, 2D cylindrique, 3D sphérique, puis cas général. Liens avec le laplacien dans les
différents systèmes de coordonnées. Différence avec d'Alembert 1D.
Feuille 11 n°8, feuille 15 n°2
Feuille 11 n°8, feuille 15 n°1
Série 1 de chimie séance 1/3
Feuille 14 n°2, Feuille 11 n°9, questions 1 à 3
Feuille 15 n°1 et 3, Feuille 11 n°9 questions 1 et 2
PhT1 (suite) : Caractère irréversible de la diffusion, porté par la forme de l'équation. Temps
caractéristique de diffusion. Linéarité de l'équation de diffusion. Conditions aux limites. Résolution en
régime stationnaire, résistances thermiques en 1D, 2D, 3D. Prise en compte du transfert conductoconvectif.
ARQS thermique et domaine de validité. Régime transitoire thermique dans l'ARQS ; exemple et
analogie électrique. Ondes thermiques en géométrie 1D. Effet de peau thermique ; effet de cave.
PhT2 transport de charges : introduction, vecteur j associé au transport de charges.
2 exposés. Aide aux expériences.
PhT2 (suite) : caractéristiques du vecteur j, intensité du courant, équation de conservation de la charge :
locale en 1D, en 3D, intégrale. Modèle de Drüde pour un conducteur ohmique, loi d'Ohm locale puis
intégrale.
Feuille 11 n°9 , feuille 16 n°1 et 3
Lun
16-janv
16-17 PSI
TD
Feuille 11 n°9 (fin) , feuille 15 n°3 (1°) et 2°), feuille 16 n°1
Mar
Mer
17-janv
18-janv
8-10 & 10-12
8-9 PSI
TP
TD
Série 1 de chimie séance 2/3
Feuille 16 n°4
cours
Feuille 14 n°1 et 2
Feuille 14 n°1 et 2
TCH4 : déplacement d'équilibre chimique
DM11 et DM11*
Feuille 11 n°8, feuille 15 n°2
Feuille 11 n°8, feuille 15 n°1
Feuille 11 n°9, feuille 14 n°2
Feuille 11 n°9, feuille 15 n°3 et 1
Feuille 11 n°9 , feuille 16 n°1 et 3
Feuille 11 n°9 (fin) , feuille 15 n°3 (1°) et
2°), feuille 16 n°1
Feuille 16 n°4
Mer
Mer
18-janv
18-janv
9-10 PSI*
10h-11h30 et
12h30-14h
TD
cours
Jeu
19-janv
8-10
cours
Ven
Sam
20-janv
21-janv
13h - 15h
7h45 - 11h45
TIPE
DS
Lun
23-janv
13-15
cours
Lun
Lun
Mar
Mer
Mer
23-janv
23-janv
24-janv
25-janv
25-janv
15-16 PSI
16-17 PSI*
8-10 & 10-12
8-9 PSI
9-10 PSI*
TD
TD
TP
TD
TD
Mer
25-janv
10h-11h30 et
12h30-14h
cours
Jeu
26-janv
8-10
cours
Ven
27-janv
13h - 15h
TIPE
Lun
30-janv
13-15
cours
Lun
Lun
30-janv
30-janv
15-16 PSI*
16-17 PSI
TD
TD
Mar
31-janv
8-10 & 10-12
TP
Mer
Mer
01-févr
01-févr
8-9 PSI
9-10 PSI*
TD
TD
Mer
01-févr
10h-11h30 et
12h30-14h
cours
Feuille 16, n°4
Feuille 16, n°5 puis n°4
PhT2 (suite) : calcul de résistance électrique en 2D ; puissance cédée aux porteurs de charge,
puissance volumique de l'effet Joule, limites du modèle de Drüde.
PhT3 (Diffusion de
particules) : notion illustrée par des vidéos ; les différents modes de transfert de particules. Loi de Fick,
équation locale de bilan de particules. Equation de la diffusion : 1D, 3D ; résolution dans le cas
stationnaire,exemple. Exemple de solution non stationnaire. Application de la diffusion.
EMG1 : Charges électriques, forces électriques et définition du champ électrique, théorème de Gauss.
Analogie entre l'électrostatique et la gravitation. Equations locales de l'électrostatique.
EMG1 (suite) : potentiel électrostatique, énergie potentielle électrique d'une charge ponctuelle, équations
de Poisson et Laplace. Linéarité des équations de l'électrostatique. Symétries du champ électrique.
Symétries élevés d'une distribution de charges. Invariances d'une distribution de charges par des
transformations géométriques. Lignes de champ et surfaces équipotentielles.
6 exposés TIPE personnels
DS5 et DS5*
EMG1 (suite) : Champ électrique normal aux surfaces équipotentiel ; conservation du flux électrique
dans une zone vide de charges ; interprétation de cartes de lignes de champ et de surfaces
équipotentiellles. Calculs de champs électriques (méthode, fil infini) et de champs gravitationnels (boule
sphérique de masse volumique uniforme).
16.5, 17.1
17.1, 16.5, 16.8 (début)
Série 1 de chimie séance 3/3
17.2, 18.1, 18.2 (1°))
17.2, 18.1, 18.2 (1°) et 2°))
EMG1 : suite et fin : plan infini uniformément chargé en surface. Utilisation du théorème de
superposition pour une distribution de charges à symétries non élevées. EMG2 en entier (condensateur
plan)
ELCH1 : Rappels sur les réactions ou demi-réactions rédox, lien entre courant et vitesse de demiréaction, facteurs influençant la vitesse d'une demi-réaction électrochimique. Principe du relevé de
courbes i=f€ : montage à 3 électrodes. Allure des courbes lorsque l'échange électronique et le
réarrangement atomique sont les étapes cinétiquement limitantes : couples rapides (début).
4 exposés personnels.
DM12
16.5, 17.1
16.5, 16.8, 17.1
17.2, 18.1, 18.2 (1°) et 2°))
17.2, 18.1, 18.2 non fini
DM13 facultatif.
ELCH1 (suite) : exemple de couple rapide. Couples lents (2 exemples).Cas où la diffusion de matière est
l'étape cinétiquement limitante : paliers de diffusion ; Exemple du couple Ag+/Ag ; isat=mFnac. Présence
de plusieurs couples : murs du solvant, vagues successives. Phénomène de passivation.
18.2 (3°)), qq mots sur le 18.3, 18.5, 18.6 (1°) et 2°))
18.2 (2°) et 3°)), 18.5, 18.6 (1°))
Séance supplémentaire (6ème) du cycle 1, pour permettre aux deniers de terminer, et TP en plus pour
ceux qui ont déjà fini, sur les diodes : relevé de caractéristiques ; boîte noire non linéaire.
18.6 (2°)), 18.7, 19.1
18.7, 19.1
ELCH1 (suite) : utilisation des courbes i=f(E)
EMG3 (champ magnétostatique) :
distributions de courants volumiques et linéiques, équations locales de la magnétostatique, propriétés
topographiques du champ magnétique.
18.2 (3°)), 18.3, 18.5, 18.6 (1°) et 2°))
18.2 (2°) et 3°)), 18.5, 18.6 (1°) et 2°))
18.6 (2°)), 18.7, 19.1
18.7, 19.1, 18.8
Jeu
02-févr
8-10
cours
Ven
03-févr
13h - 15h
TIPE
Lun
06-févr
13-15
cours
Lun
Lun
Mar
Mer
Mer
06-févr
06-févr
07-févr
08-févr
08-févr
15-16 PSI
16-17 PSI*
8-10 & 10-12
8-9 PSI
9-10 PSI*
TD
TD
TP
TD
TD
Mer
08-févr
10h-11h30 et
12h30-14h
cours
EMG3 (fin) : force de Laplace exercée sur un conducteur filiforme.
EMG4 (ARQS, début) :
Equations de Maxwell en régime variable, lien avec la conservation de la charge. Echelles spatiale et
temporelle. ARQS et équations de Maxwell simplifiées, plus conséquences. Induction électromagnétique
dans un conducteur massif cylindrique : aspect qualitatif, et description du dispositif. Mise en équation.
Induction dans un circuit filiforme. Energie magnétique et densité volumique de cette énergie.
EMG4 (fin) : notion de couplage magnétique total ou partiel. Continuité temporelle du flux magnétique.
EMG5 (Milieux ferromagnétiques, début) : Moment magnétique, champ créé, actions subies par un
dipôle magnétique. Vecteur aimantation, vecteur excitation magnétique, équations de Maxwell dans un
milieu magnétique. Nouvelle forme du théorème d'Ampère.
Jeu
09-févr
8-10
cours
Ven
Sam
10-févr
11-févr
13h - 15h
Matin
TIPE
JPO
Lun
13-févr
13-15
cours
Lun
Lun
13-févr
13-févr
15-16 PSI
16-17 PSI*
TD
TD
Mar
14-févr
8-10 & 10-12
TP
Mer
15-févr
10h-11h30 et
12h30-14h
cours
Jeu
16-févr
8-10
cours
Jeu
Jeu
Ven
16-févr
16-févr
17-févr
14-15
16-17
TD
TD
TIPE
13h - 15h
Théorème d'Ampère, symétries du champ magnétostatique en lien avec les symétries de la distribution
de courants. Symétrie élevée d'une distribution de courants. Méthode de calcul d'un champ
magnétostatique. Premier exemple : fil rectiligne infini.
3 exposés personnels.
EMG3 (suite) : Fil cylindrique épais infini, solénoïde infini, tore circulaire à section rectangulaire. Force
de Laplace pour une distribution de courant volumique.
18.8 1°), 19.2, 19.3 (non fini)
18.8, 19.2, 19.3 (no fini)
TP collectif : Astable réalisé avec un circuit logique
20.1, 20.2, 20.3 et fin 19.3
20.1, 20.2, 20.3 et fin 19.3
Aide aux expériences et aux recherches théoriques.
Exposition d'expériences TIPE 2016 et 2017
EMG5 (suite) : milieux diamagnétiques, paramagnétiques, ferromagnétiques. Cycles d'hystérésis.
Milieux doux ou durs. Bobine avec noyau lhi sans entrefer.
20.6, 20.7
20.4, 20.6, 20.7
EMG5 (suite) : densité volumique d'énergie magnétique dans un milieu lhi. Bobine à noyau avec
entrefer. Pertes dans une bobine à noyau ferromagnétique. Visualisation expérimentale d'un cycle
d'hystérésis magnétique.
EMG5 (fin) : Fin de la méthode pour visualiser expérimentalement un cycle d'hystérésis.
CP4
(Transformateur, début) : principe ; modèle du transformateur idéal : relation entre les tensions, entre les
courants, impédances ramenées. Prise en compte de la résistance des fils.
CP4 (Transformateur, suite et fin) : courant magnétisant et inductance magnétisante. Inductances de
fuite. Schéma complet d'un transformateur linéaire imparfait. Défaut du transformateur lié à la non
linéarité de son noyau ferromagnétique. Etude énerétique : pertes fer, pertes cuivre, bilan de puissance,
rendement, notions et intérêts d'essai à vide et d'essai en court-circuit. Rendement. Applications
pratiques des transformateurs.
CP5 (Introduction à la conversion électro-magnéto-mécanique,
début) : dispositif, et expérience introductive.
21.2, 22.1
21.2, 22.1
Exposé de 30 minutes sur la MCOT. Aide aux expériences ; échanges sur les MCOT.
DM14 facultatif
18.8 1°), 19.2, 19.3
18.8, 19.2, 19.3
20.1, 20.2, 20.3 et fin 19.3
20.1, 20.2, 20.3 et fin 19.3
DM15 facultatif : Mines Ponts Chimie PSI
2015
20.6, 20.7
20.4, 20.6, 20.7
DM16 facultatif
21.2, 22.1
21.2, 22.1
Lun 06-mars
13-15
cours
Lun 06-mars
Lun 06-mars
15-16 PSI
16-17 PSI*
TD
TD
Mar 07-mars 8-10 & 10-12
TP
Mer 08-mars
Mer 08-mars
TD
TD
8-9 PSI
9-10 PSI*
10h-11h30 et
Mer 08-mars
12h30-14h
cours
CP5 (Introduction à la conversion électro-magnéto-mécanique, suite et fin) : expression de la force en
fonction de l'énergie magnétique, puis en fonction du courant. Généralisation du bilan d'énergie, dans un
sens ou dans l'autre. Applications et généralisations : électroaimant de levage, relais, machine à
réluctance variable, condensateur à armature mobile.
CP6 (Machine
synchrone, début) : manip introductive avec une boussole et 3 bobines ; création en un point d'un champ
tournant en diphasé.
23.1, 23.4, 22.3 à peine démarré
23.1, 23.4, 22.2, 22.3 tout juste commencé.
Fin du n°22.3 (exploitation expérimentale d'un relevé de cycle d'hystérésis). Etude expérimentale d'un
transformateur : fiche signalétique, mesure des résistances du primaire et du secondaire ; essai à vide,
essai en court-circuit, essai en charge résistive nominale. Rapprochement des différentes puissances
mesurées lors de ces essais.
CP6(suite) : complément sur le champ tournant en
diphasé ; champ tournant en triphasé.
CP6 (suite) :
DM2 de modélisation : CCP PSI 2016 +
petite partie IPT
23.1, 23.4, 22.3
23.1, 23.4, 22.2, 22.3
DM17 obligatoire : Mines Ponts PSI 2016
Ph2
23.2 et 23.3 (question 1))
23.2 et 23.3
AD sur la synthèse industrielle de
l'ammoniac.