Lycée et enseignement supérieur
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Attention :
Pour des raisons de sécurité, les expériences décrites dans les documents ne doivent être effectuées que par un professeur dans un laboratoire de Physique-Chimie.

 
 
 
 


 
 
Agrégation externe de Sciences Physiques, option Physique appliquée - 2009
 
Problème de physique appliquée, de traitement du signal et d'automatique :

 

   

 

 

Sujet
Réfrigération magnétique :
Étude de la source de champ magnétique et du cycle d'aimantation et de désaimantation : cylindre d'Halbach idéal (analogie aimantation et charges magnétiques fictives ; calcul de l'induction magnétique créée par les charges fictives (analogie entre l'électrostatique et la magnétostatique) ; cylindre d'Halbach réel (calcul de l'induction créée par les charges surfaciques intérieures et extérieures du cylindre ; calcul de l'induction créée par les charges surfaciques sur les faces adjacentes à deux blocs ; calcul de l'induction magnétique) ; structure de Halbach double idéale (calcul de l'induction magnétique dans la cavité ; mesure de l'induction dans la cavité du cylindre ; détermination du couple entre le cylindre intérieur et le cylindre extérieur) ; introduction du bloc actif de matériau à EMC géant
Entraînement de la source de champ : modélisation de l'ensemble moteur/réducteur ; alimentation électrique du système ; pilotage du système à vitesse constante (étude de la boucle d'asservissement de courant ; étude de la boucle de vitesse)
Matériau magnétocalorique et cyle thermique : analyse thermodynamique de l'EMC ; détermination de la variation d'entropie magnétique et de l'échauffement adiabatique à partir des courbes d'aimantation du matériau ; cycle thermique à régénération directe ; étude du comportement thermique d'un bloc réfrigérant (calcul de l'énergie et la puissance froide ; évolution de la température du bloc réfrigérant en fonction du temps)
Régulation de la température d'une enceinte réfrigérante : modélisation du dispositif (étude de la caractéristique statique du système ; modélisation dynamique du système (calcul préliminaire) ; modélisation dynamique du système ; validation du modèle obtenu) ; régulation du dispositif

Énoncé :
sur le site de l'Udppc (Union des Professeurs de Physique et de Chimie) :  
Cliquer sur l'icône Bup-PDF (en haut à gauche). Le sujet est situé pages 195 à 227 du fichier PDF.
https://bupdoc.udppc.asso.fr/consultation/une_fiche.php?ID_fiche=20533
 
 
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