Sti genie mecanique génie civil – GÉnie énergétique

SUJET n°5

1. 
   – Complétez le tableau suivant en indiquant le NOM du convertisseur correspondant :
   

Tension à l’Entrée Tension à la Sortie	CONTINUE	ALTERNATIVE
CONTINUE
ALTERNATIVE

2. 
   Observez les deux figures ci-dessous :
   

 ; expliquez brièvement.

4°/ Dans le cas du pont de diodes, faire un schéma montrant comment on peut réaliser une alimentation continue à partir d’un branchement sur le secteur alternatif EDF : quels sont les principaux éléments nécessaires (nom et symbole) ? Comment obtenir une tension presque continue à la sortie d’un pont de diodes ?

STI GÉNIE MÉCANIQUE - GÉNIE CIVIL – GÉNIE ÉNERGÉTIQUE

SCIENCES PHYSIQUES - PHYSIQUE APPLIQUÉE

ORAL
Consignes officielles : 20 mn de préparation et 20 mn d'entretien.

Un ou deux exercices indépendants (sur des parties différentes du programme de Terminale). Les questions posées ne sont pas à traiter comme un problème ; il s'agit d'établir un dialogue entre le candidat et l'examinateur. Le problème posé par celui-ci n'est qu'un prétexte pour évaluer chez le candidat des compétences variées en sciences physiques et en physique appliquée : connaissances scientifiques, savoir-faires expérimentaux et savoir-faires théoriques.

SUJET n°6

EXERCICE N°1 La photographie suivante représente un montage étudié en cours d’année, à quelques détails près.


1 2 3 4
Il comporte les composants suivants parmi les éléments suivants : Transformateur monophasé – charge (résistance) – condensateur – pont de diodes – bobine de lissage – régulateur intégré – amplificateur – hacheur série.

Ce montage est branché sur le secteur 230 V, 50 Hz EDF.

1°/ Identifiez les composants repérés par les flèches 1 à 4.

2°/ Quel est ce montage ? Quelle conversion d’énergie réalise-t-il ?

3°/ Quelle est l’indication portée par le transformateur monophasé ? Que représente-t-elle ?

4°/ Quelle est la puissance électrique maximale que peut supporter le transformateur ?

5°/ Quel est le rôle du condensateur s’il y en a un dans ce montage ?

6°/ A l’aide des symboles électriques, représentez la chaîne de conversion réalisée par ce montage.

7°/ Indiquez à chaque entrée/sortie des convertisseurs de cette chaîne si les tensions sont alternative, redressée, continue ; notez les tensions à partir de u₁ (t).

EXERCICE N°2 :

1°/ Dessinez le modèle équivalent de l'induit d'un moteur à courant continu. Légendez le schéma. U = E + RI : flecher le courant I les tensions RI et E de sens opposé à celui de I.

2°/ Un moteur à courant continu est alimenté par une source de tension continue de valeur moyenne U=300 V. L'intensité nominale dans l'induit est I=26 A et la résistance de l'induit est R = 0,5 . La valeur de la f.è.m. E du moteur est ? (une seule réponse est possible) Réponse : D 287 V E = U - RI = 300 - 0.5*26 = 287 V

A) 306 V B) 297 V C) 4,5 V D) 287 V E) 313 V

STI GENIE MECANIQUE

SCIENCES PHYSIQUES - PHYSIQUE APPLIQUÉE

ORAL
Consignes officielles : 20 mn de préparation et 20 mn d'entretien.

Un ou deux exercices indépendants (sur des parties différentes du programme de Terminale). Les questions posées ne sont pas à traiter comme un problème ; il s'agit d'établir un dialogue entre le candidat et l'examinateur. Le problème posé par celui-ci n'est qu'un prétexte pour évaluer chez le candidat des compétences variées en sciences physiques et en physique appliquée : connaissances scientifiques, savoir-faires expérimentaux et savoir-faires théoriques.

SUJET n°4

1.– Complétez le tableau suivant en indiquant le NOM du convertisseur électrique correspondant (on ne parle pas de machine ici) :

Tension à l’Entrée Tension à la Sortie	CONTINUE	ALTERNATIVE
CONTINUE
ALTERNATIVE

2.- Observez les deux figures ci-dessous :



FIGURE 1 FIGURE 2 (2 ms/div ; 10 V/div)

QUESTIONS :

2.1- Laquelle de ces deux figures correspond à la tension de sortie obtenue après un HACHEUR série ? Donner la valeur du rapport cyclique  en précisant la période T et la durée de fermeture T₁.

2.2- Même question pour un PONT DE DIODES (pont de Graëtz) ? Par quel nom désigne-t-on ce type de tension ? Calculer sa valeur moyenne = 2. Û / 

2.3- Calculer la période T de la tension de la figure 2.

3.- Solutions acides et basiques

3.1 - Dans une solution aqueuse acide, quel est l’ion responsable de l’acidité ? Donner le nom et le symbole corrects dans la liste suivante :

Ion hydroxyde ; H₃O⁺ ; ion oxonium ; ion hydronium ; HO^- ; Cl^- ; Na⁺ ; H₂O

3.2 – Une solution aqueuse de concentration C = 5.68.10^-5 mol/L en ion hydronium est-elle acide ou basique ? Calculer son pH en donnant le détail du raisonnement suivi.

T.L.P.S.V.P …/…

4.- Sur la figure suivante,

4.1- Compléter le tracé des rayons lumineux issus de l’objet AB et traversant la lentille.

4.2- Compléter le cartouche en précisant ce que sont les points O, F et F’.



4.3- Si la distance focale f’ = 10 cm, calculer la vergence de cette lentille convergente.

STI GENIE MATERIAUX

Sciences Physiques - Physique Appliquée

ORAL

Consignes officielles : 20 mn de préparation et 20 mn d'entretien.

Un ou deux exercices indépendants (sur des parties différentes du programme de Terminale). Les questions posées ne sont pas à traiter comme un problème ; il s'agit d'établir un dialogue entre le candidat et l'examinateur. Le problème posé par celui-ci n'est qu'un prétexte pour évaluer chez le candidat des compétences variées en sciences physiques et en physique appliquée : connaissances scientifiques, savoir-faires expérimentaux et savoir-faires théoriques.
SUJET N°1
Exercice n°1 : Circuit RLC en courant alternatif

Soit un circuit électrique comportant en série un résistor de résistance R=50  et une bobine d'inductance L=150 mH, de résistance interne négligeable. Il est parcouru par un courant d'intensité I=0,3 A sous une fréquence f=50 Hz.
Donner les expressions littérales puis les applications numériques
1°/ Calculer l'impédance Z de ce dipôle R,L série.

2°/ Calculer les tensions efficaces U_R et U_L respectivement aux bornes du résistor et de la bobine.

3°/ Construire le diagramme de Fresnel relatif aux tensions, en prenant l'intensité comme axe de référence. L'échelle est libre mais doit être impérativement indiquée. Une figure lisible, assez grande, soignée et légendée est exigée.

4°/ En déduire la valeur de la tension efficace U aux bornes du circuit. Commenter brièvement.

Exercice n°2 : Chimie organique - Nomenclature et estérification
1°/ Nommer les composés chimiques suivants ainsi que le groupement fonctionnel mis en évidence dans l'écriture des formules chimiques ci-dessous :

a) C₃H₇-OH b) C₂H₅-NH₂ c) d)
2°/ On fait réagir les composés a) et d) ensemble.

a) Quel est le type de réaction ainsi réalisée ?

b) Quelles sont ses principales caractéristiques ?

c) Donner le nom du principal produit et sa formule semi-développée (faisant apparaître clairement la fonction organique).

d) Si l'on part d'une mole de chacun des deux réactifs, dessiner l'allure de la courbe qui donne l'évolution du nombre de mole de produit formé en fonction du temps (n_produit = f(t)).

- Commenter brièvement cette courbe.
STI GENIE MATERIAUX

Sciences Physiques - Physique Appliquée

ORAL
Consignes officielles : 20 mn de préparation et 20 mn d'entretien.

Un ou deux exercices indépendants (sur des parties différentes du programme de Terminale). Les questions posées ne sont pas à traiter comme un problème ; il s'agit d'établir un dialogue entre le candidat et l'examinateur. Le problème posé par celui-ci n'est qu'un prétexte pour évaluer chez le candidat des compétences variées en sciences physiques et en physique appliquée : connaissances scientifiques, savoir-faires expérimentaux et savoir-faires théoriques.
SUJET N°2
Exercice n°1 : Corrosion

On réalise ensuite la protection cathodique d'une canalisation souterraine en fonte à l'aide d'une plaque de zinc reliée à la canalisation, comme indiqué sur le schéma suivant :



1°/ Montrer qu'on a ainsi réalisé un circuit électrique fermé.

2°/ Expliquer pourquoi, en termes d'oxydoréduction, la canalisation de fonte (essentiellement composée de fer) est protégée de la corrosion.

3°/ Au bout de six mois, il a disparu 1 kg de zinc. Quelle est la masse de fer, donc de fonte, qui a été ainsi épargnée de la corrosion ?

Données : Masses molaires atomiques : M(Zn) = 65 g/mol ; M(Fe) = 55,8 g/mol ;

Le potentiel standard d'oxydoréduction du couple Fe²⁺/Fe est plus élevé que celui du couple Zn²⁺/Zn.

Exercice n°2 : Résonance d’intensité

Observez la figure ci-dessous. On maintient une tension efficace U_o = 3 V aux bornes d’un circuit RLC série à l’aide d’un générateur de tension alternative.

1°/ Dessinez le circuit et les appareils de mesures permettant de mesurer l’intensité efficace du courant dans le circuit ; la tension U_o aux bornes du générateur.

2°/ Qu’est-ce que le phénomène d’intensité dans un circuit série RLC ?

3°/ Donnez la valeur de la fréquence de résonance F_o.

4°/ Donnez l’expression de l’impédance Z du circuit.

5°/ A quoi est égale l’impédance Z à la résonance ? Calculez la valeur de la résistance R.



Exercice n°3 : Solutions acides et basiques

1. Chimie – Acides-bases

1.1 - Dans une solution aqueuse acide, quel est l’ion responsable de l’acidité ? Donner le nom et le symbole corrects dans la liste suivante :

Ion hydroxyde ; H₃O⁺ ; ion oxonium ; ion hydronium ; HO^- ; Cl^- ; Na⁺ ; H₂O

1.2 – Une solution aqueuse de concentration C = 5.68.10^-5 mol/L en ion hydronium est-elle acide ou basique ? Calculer son pH en donnant le détail du raisonnement suivi.

2. – Optique

Sur la figure suivante,

2.1 - Compléter le tracé des rayons lumineux issus de l’objet AB et traversant la lentille.

2.2 - Compléter le cartouche en précisant ce que sont les points O, F et F’.



4.3- Si la distance focale f’ = 10 cm, calculer la vergence de cette lentille convergente.
N°6 N°6 N°6 N°6

N°1 N°2 N°3 N°4 N°5

N°1 N°2 N°3 N°4 N°5

N°1 N°2 N°3 N°4 N°5

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