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Programme de colle 14

Colle 14 – lundi 14 au vendredi 18 janvier 2019

 

Ondes acoustiques : effet Doppler et réflexion/transmission sur une interface plane ( éviter les exos avec membrane).

Attention : pour ces deux thèmes, aucun résultat n’est à retenir ; donner un exercice guidé pour Doppler.

Electromagnétisme : 

Chapitre 1 : sources du champ : attention l’effet Hall et la loi d’Ohm intégrale ne seront vues que lundi.

 

1.1. Ondes acoustiques dans les fluides

 

Effet Doppler longitudinal

Décrire et mettre en œuvre un protocole de détection synchrone pour mesurer une vitesse par décalage Doppler

 

2.     Interfaces entre deux milieux

 

Réflexion, transmission d’une onde acoustique plane progressive sous incidence normale sur une interface plane infinie entre deux fluides : coefficients de réflexion et de transmission en amplitude des vitesses, des surpressions et des puissances acoustiques surfaciques moyennes.

 

Expliciter des conditions aux limites à une interface.

Établir les expressions des coefficients de transmission et de réflexion.

Associer l’adaptation des impédances au transfert maximum de puissance.

 

 

Notions et contenus

Capacités exigibles

·             Sources du champ électromagnétique

 

1.1 Description microscopique et mésoscopique des sources

 

Densité volumique de charges. Charge traversant un élément de surface fixe et vecteur densité de courant. Intensité du courant.

 

Exprimer r et j en fonction de la vitesse moyenne des porteurs de charge, de leur charge et de leur densité volumique.

Relier l’intensité du courant et le flux de j.

1.2 Conservation de la charge

 

Équation locale de conservation de la charge.

 

 

 

 

 

 

 

Conséquences en régime stationnaire.

 

 

Établir l’équation traduisant la conservation de la charge dans le seul cas d’un problème unidimensionnel en géométrie cartésienne. Citer et utiliser une généralisation (admise) en géométrie quelconque utilisant l’opérateur divergence, son expression étant fournie.

 

Exploiter le caractère conservatif du vecteur j en régime stationnaire. Relier ces propriétés aux lois usuelles de l’électrocinétique.

1.3 Conduction électrique dans un conducteur ohmique

 

Loi d’Ohm locale dans un métal fixe, l’action de l’agitation thermique et des défauts du réseau fixe étant décrite par une force phénoménologique de la forme –mv/t

Conductivité électrique.

Résistance d’une portion de conducteur filiforme.

 

Approche descriptive de l’effet Hall.

 

 

Effet thermique du courant électrique : loi de Joule locale.

Déduire du modèle un ordre de grandeur de tet en déduire un critère de validité du modèle en régime variable.

Déduire du modèle un ordre de grandeur de v et en déduire un critère pour savoir s’il convient de prendre en compte un éventuel champ magnétique.

 

interpréter qualitativement l’effet Hall dans une géométrie rectangulaire.

 

Exprimer la puissance volumique dissipée par effet Joule dans un conducteur ohmique.

 

 

 

 

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