Physique-Chimie

Lycée et enseignement supérieur

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.

Concours Commun INP
Filière Maths Spé PSI



	Concours 2024
	Physique-Chimie Fort Boyard : Mégagaf : présentation du système ; vitesse d'expulsion nécessaire à l'équilibre ; puissance de la pompe (non prise en compte des pertes de charge dans le tuyau d'alimentation ; prise en compte des ertes de charge dans le tuyau d'alimentation) Milieu marin : structure cristallographique du chlorure de sodium ; enthalpie de dissolution du chlorure de sodium dans l'eau ; phénomène de corrosion Le Conseil L'épreuve de la caserne : présentation de la machine asynchrone ; étude du stator Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/2024/PSI/2024_PSI2PC.pdf Rapport du jury :
	Modélisation et ingénierie numérique Étude d'un correcteur de facteur de puissance : Redresseur à capacité en tête : présentation du montage ; spectre du courant de ligne ; puissance moyenne fournie par le réseau ; modélisation du réseau ; pertes en ligne Correcteur de facteur de puissance : hacheur survolteur ; principe du correcteur de facteur de puissance et commande du transistor ; mise en oeuvre ; dissipation thermique dans le transistor Contrôle du correcteur de facteur de puissance par Intelligence Artificielle : présentation du problème ; contrôle du paramètre Δ avec un réseau de neurones ; définition du perceptron ; phase d'inférence ; rétropropagation ; analyse des résultats Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/2024/PSI/2024_PSI3MO.pdf Rapport du jury :


	Concours 2023
	Physique-Chimie Cyclisme : Hydratation du cycliste : apport en eau, thermorégulation du cycliste ; apport en glucose, besoin énergétique du cycliste (combustion et consommation du glucose ; dosage du glucose contenudans une boisson isotonique) Mesure de vitesse par effet Doppler : aspects théoriques de l'effet Doppler ; validation expérimentale Morphologie et puissance du cycliste Assistance électrique : intérêt d'une machine inversée ; étude d'une machine dipolaire ; étude d'une machine à plusieurs paires de pôles Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2023/PSI2PC.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/2023/PSI/Rapport%20Physique_Chimie%20PSI%202023.pdf
	Modélisation et ingénierie numérique Modélisation d'une pompe d'assistance cardiaque : Modélisation du coeur, un organe indispensable et parfois défaillant : modélisation d'un coeur sain ; modélisation d'un coeur déficient ; la pompe cardiaque pour pallier une déficience du coeur Dimensionnement de l'actionneur : détermination du débit nécessaire d'appoint fourni par la pompe ; modélisation de la force exercée par le fluide sur la membrane ; détermination de l'effort d'induction nécessaire ; dimensionnement du courant nécessaire en pic de puissance (modélisation du champ magnétique créé par la couronne magnétique ; effort d'induction créé par un ensemble de N_s spires de courant ; effort d'induction créé par les deux ensembles de N_s spires sur la couronne) Fonction pulsatile : régime transitoire entre deux points de fonctionnement : modèle électrique ; modèle mécanique ; bouclage électromécanique du système ; modèles résultants de simulations numériques ; étude de la fonction de transfert du bouclage électromécanique (stabilité du système bouclé ; précision du système bouclé ; réactivité du système ; amplitude maximale de déplacement) ; mise en place d'une boucle d'asservissement pour améliorer les performances Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2023/PSI3MO.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/2023/PSI/Rapport%20Modelisation%20PSI%202023.pdf


	Concours 2022
	Physique-Chimie Développement durable : Traitement des effluents et récupération de métaux précieux : déchromatation ; décyanuration ; récupération d'or résiduel Décantation dans le traitement des eaux : décantation statique ; clarification dynamique de l'eau polluée Ferme solaire Séparateur à courants de Foucault Turbine à gaz Machine synchrone Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/2022/PSI/PSI2Physique-Chimie.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/2022/PSI/rapport_ecrits%20PSI_2022%20Physique-Chimie.pdf
	Modélisation et ingénierie numérique Modélisation de la prévention des tsunamis : Les sismomètres : principe de fonctionnement des sismomètres ; capteur de vitesse ; modèle de connaissance d'un sismomètre vertical Localisation du séisme Propagation d'un tsunami Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/2022/PSI/PSI3Modelisation.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/2022/PSI/rapport_ecrits%20PSI_2022%20Modelisation.pdf


	Concours 2021
	Physique-Chimie Étude de quelques phénomènes naturels et environnementaux : Séisme : étude du sismographe ; spectre d'un signal numérique Eutrophisation Composition et fonte de la banquise Tornade Nécessité de la chlorophylle Séchage des sols Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/2021/PSI/PSI2PC.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_attachment/annales-psi-article/rapport_ecrits_PSI_Physique-Chimie.pdf
	Modélisation et ingénierie numérique Régulation d'un système de climatisation à débit variable : Introduction Contexte et système étudié Étude des principaux échanges thermiques : puissance thermique dégagée par les personnes présentes dans la pièce ; puissance thermique extraite par le climatiseur ; puissance thermique apportée par le renouvellement de l'air Influence du débit d'air conditionné sur la température : schéma électrique équivalent de la pièce ; résolution numérique ; résultats de simulation et identification à un premier ordre Contrôle du débit d'air conditionné : étude du débit en fonction de l'inclinaison des volets du registre ; modélisation de la relation entre l'angle des volets et l'angle moteur ; modélisation du couple moteur en fonction de l'inclinaison Régulation de la température : modélisation de la régulation sous la forme d'un schéma-bloc ; asservissement de la température Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/2021/PSI/PSI3MO.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_attachment/annales-psi-article/rapport_ecrits_PSI_Modelisation.pdf


	Concours 2020
	Physique-Chimie Machine à courant continu et hacheur : conducteur ohmique (conducteur ohmique cylindrique en régime stationnaire ; conducteur ohmique parallélépipédique, semi-infini, en régime sinusoïdal et effet de peau) ; machine à Courant Continu (M.C.C.) ; commande de la machine ; aspects thermiques Application au funiculaire Chlore et eau de Javel : classification périodique des éléments ; solubilité du chlorure de sodium en solution aqueuse ; diagramme potentiel-pH (E-pH) du chlore et de l'iode ; dosage d'une eau de Javel Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_attachment/annales-psi-article/physique_chimie_PSI2PC.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_attachment/annales-psi-article/PSI_2020%20Physique-Chimie.pdf
	Modélisation et ingénierie numérique Modélisation d'un circuit de refroidissement à eau : Origine de la puissance thermique produite Modélisation du système de refroidissement : rôle de la pâte thermique ; description d'un module de watercooling ; détermination du champ de température dans l'échangeur Modélisation de la pompe centrifuge : bilan des actions mécaniques ; triangle des vitesses sur une pompe centrifuge ; différence de pression entre l'entrée et la sortie Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_attachment/annales-psi-article/modelisation_ingenierie_numerique_PSI3MO.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_attachment/annales-psi-article/PSI_2020%20Modelisation.pdf


	Concours 2019
	Physique-Chimie Physique-Chimie et automobile : Aspects aérodynamiques Alimentation électrique : composition de l'atome de plomb ; diagramme potentiel-pH du plomb ; solubilité du sulfate de plomb dans une solution d'acide sulfurique ; accumulateur au plomb en fonctionnement générateur ; masse d'une batterie au plomb Aspects liés à la sécurité routière : limitations de vitesse ; contrôle d'alcoolémie Aspects communications : communications radio, modulation d'amplitude ; communications radio, modulation de fréquence (étude du soustracteur ; étude de l'intégrateur ; étude du montage global) ; effet de l'ionosphère, positionnement satellite et taille des antennes Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2019/Physique%20chimie%2019.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_attachment/annales-psi-article/ecrit%20physique-chimie-2.pdf Corrigé réalisé par S. El Filali, professeur de Physique en classe MPSI au Lydex Ben Guerir Document sur le site de l'Association des Professeurs de sciences physiques de classes préparatoires aux grandes écoles du Maroc (APP) : http://www.cpgemaroc.com/ccp/ccp-psi-phch2019.pdf
	Modélisation et ingénierie numérique Optimisation de la masse d'un drone de prise de vue : Quel rapport entre masse et autonomie ? : modélisation de la force de sustentation ; validation expérimentale ; masse et autonomie en vol stationnaire Peut-on se passer de la nacelle motorisée ? : modes propres de la structure déformable en étoile E et exigences ; modélisation des plots amortisseurs ; analyse d'un modèle de connaissance à 1 degré de liberté ; analyse d'un modèle de connaissance à 3 degrés de liberté ; analyse d'un modèle de simulation ; synthèse Comment alléger la batterie ? Peut-on se passer de batterie ? : modèle électrique équivalent d'une antenne (essai indiciel ; essai harmonique) ; modélisation du couplage entre émetteur et récepteur ; transmission de puissance par couplage inductif résonnant Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_attachment/annales-psi-article/PSI_Sujet_Modelisation.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_attachment/annales-psi-article/ecrit%20modelisation-2.pdf


	Concours 2018
	Physique-Chimie Motorisation et ressource énergétique : Véhicule automobile thermique : étude comparative des différents carburants ; étude thermodynamique du moteur PSA EB2 ; approvisionnement en carburant Traction ferroviaire Véhicule électrique et pile à hydrogène : conception d'une pile à hydrogène au laboratoire ; utilisation par un véhicule électrique ; production industrielle du dihydrogène ; conversion de puissance et alimentation d'un véhicule électrique ; génération du signal Δ(t) Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2018/PSI-Phys_Chimie.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2018/psi_ecrit_physique_chimie.pdf
	Modélisation et ingénierie numérique Modélisation du captage du courant dans un train à grande vitesse : Étude préliminaire de la ligne d'alimentation : calcul des pertes dues à la caténaire ; passage au 25 kV alternatif Modélisation thermique de la caténaire, train à l'arrêt : régime transitoire dans la zone P₁ ; résolution numérique dans la zone P₁ ; modélisation de la zone de contact de longueur L_c , au sein de la caténaire Risque de rupture de la caténaire par frottement excessif : mesure de l'effort sur la caténaire ; cahier des charges de l'asservissement de l'effort sur la caténaire ; asservissement de l'effort sur la caténaire Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_attachment/annales-psi-article/PSI-Modelisation_2.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2018/psi_ecrit_modelisation.pdf


	Concours 2017
	Physique-Chimie Etude d'un actionneur électromécanique : Principe de l'actionneur électromécanique linéaire synchrone : multi-pôle magnétique ; multi-pôle magnétique sinusoïdal ; onde magnétique plane progressive sinusoïdale ; actionneur linéaire synchrone Pilotage de l'actionneur synchrone : alimentation par onduleur de tension ; onduleur à commande décalée Soudure de la connectique : choix d'un mélange binaire ; phénomène d'oxydation ; refroidissement d'un point de soudure Capteur optique de position : principe de fonctionnement Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2017/PSI-Phys_Chimie.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2017/psi_ecrit_physique_chimie.pdf
	Modélisation et ingénierie numérique Modélisation d'une machine frigorifique : Modélisation du cycle frigorifique : questions préalables sur le principe de fonctionnement d'une machine frigorique ; questions préalables sur l'expression utile du premier principe ; lecture du diagramme et intérêt de la vaporisation ; hypothèses simplificatrices et efficacité de la machine Modélisation des vibrations générées lors du fonctionnement : analyse expérimentale à l'aide d'accéléromètres Consommation électrique du moteur asynchrone monophasé (une étude expérimentale) : pic de courant au démarrage du moteur ; dépendance du facteur de puissance avec la charge du moteur (régime permanent) Commande de la variation en température Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2017/PSI-Modelisation%20bd.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2017/psi_ecrit_modelisation.pdf Corrigé de la partie I. de ce sujet : Réalisé par E. Gégo, professeur de Physique-Chimie en Maths Spé MP au Lycée Fermat de Toulouse https://drive.google.com/file/d/1rQFVtH3HrsdWStMvY1FMtirL9WJfQmNK/view


	Concours 2016
	Physique-Chimie Utilisation des métaux ; corrosion et contrôle non destructif Chimie : structure cristallographique du fer et masse volumique, vitesse de corrosion, protection des canalisations en fonte par anode sacrificielle (diagramme E-pH du magnésium, application à la protection d'une canalisation) Physique : Paramètres électriques d'une bobine et courants de Foucault, diffusion d'un champ magnétique dans un matériau conducteur semi-infini, mesure des parties réelle et imaginaire d'une impédance d'une bobine à l'aide d'une détection synchrone, validation du concept de la sonde à fonctions séparées Analyse des phénomènes physiques et chimiques Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2016/PSI-Phys_Chimie.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2016/psi_ecrit_physique_chimie.pdf Corrigé d'un DS correspondant aux questions 8 à 16 de ce sujet : Réalisé par E. Gégo, professeur de Physique-Chimie en Maths Spé MP au Lycée Fermat de Toulouse Énoncé du DS : https://drive.google.com/file/d/1b4Z1HgkLfUR96chFxmuA-dRrmQYaApvK/view Corrigé du DS : https://drive.google.com/file/d/1B2WhtydICgDN4EFRCrJWPqGK-fzTyswq/view
	Modélisation et ingénierie numérique Suspension magnétorhéologique : Mise en situation, caractérisation et modélisation de l'amortisseur, description de l'amortisseur à fluide magnétorhéologique (modélisation de l'écoulement du fluide dans la valve, influence du caractère ferromagnétique du fluide, modélisation du circuit magnétique et du circuit électrique de la bobine), caractérisation expérimentale de la suspension MR (identification des paramètres pilotant la suspension, caractérisation du capteur de déplacement, pilotage de la suspension et choix du correcteur) Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2016/PSI-Modelisation.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2016/psi_ecrit_modelisation.pdf


	Concours 2015
	Physique-Chimie Orage et foudre : préambule, formation et stabilité du nuage (équilibre isotherme de l'atmosphère ; équilibre de l'atmosphère caractérisée par un gradient de température et formation de la base du nuage ; profil de température au sein d'une colonne d'air humide à toutes les latitudes, formation d'un nuage ; stablilité du nuage : pourquoi les gouttelettes d'eau de la partie inférieure du nuage ne tombent-elles pas ?), la foudre (étude d'un condensateur sphérique, analyse du préambule, coup de foudre sur une ligne électrique (aspect dynamique, aspect thermique), protection contre la foudre et prise de terre Chimie: dépôt d'une couche mince de nickel sur une électrode de fer Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2015/PSI-Phys_Chimie.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2015/psi_ecrit_physique_chimie%20rapport.pdf Corrigé de la partie Physique de ce sujet : Réalisé par E. Bachard, professeur à l'Université de Technologie de Belfort Montbéliard https://framagit.org/ericb/documents/-/raw/master/Physique/Electromagnetisme/Exemples_de_projets/S15_La_Foudre/corrige_CCP_2015_PSI_Physique_Chimie_la_foudre_ericb.pdf Corrigé d'un DS dont le 1er exercice est basé sur la partie Chimie de ce sujet : Réalisé par J. Lamerenx, professeur en Maths Spé PC au Lycée Berthelot de Saint-Maur-des-Fossés Énoncé du DS : http://jlamerenx.fr/wp-content/uploads/2016/02/DS-6-Orga-+-Redox-+-Thermo.pdf Corrigé du DS : http://jlamerenx.fr/wp-content/uploads/2016/02/Corrige%CC%81-DS6.pdf
	Modélisation et ingénierie numérique Dispositif médical d'injection : Présentation du système : dispositifs médicaux d'injection innovants (DMI), exigences du système Modélisation de l'asservissement du volume injecté : actionneur thermique, écoulement dans le canal de l''aiguille, membrane de la micropompe (modélisation générale, application dans le cas de deux segments, modélisation dynamique), commande de l'actionneur piézoélectrique, débitmètre à fil chaud (principe de base d'un anémomètre à fil chaud : loi de King ; électronique d'asservissement : anémomètrie à température constante (CTA), validation expérimentale de la modélisation, débitmètre à fil chaud MEMS), simulation de l'asservissement en volume injecté Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2015/PSI-Modelisation.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2015/psi_ecrit_modelisation%20rapport.pdf


	Concours 2014
	Physique 1 Etude du cycle de Claude pour la liquéfaction de l'hélium : bilan énergétique d'un système en écoulement, cycle de Claude Etude d'un échangeur de chaleur à contre-courant : résistance conducto-convective, modélisation d'un échangeur de chaleur à contre-courant Perte de charge dans une ligne de distribution cryogénique Refroidissement de l'hélium liquide Contrôle des différents paramètres : contrôle de la température - correction hydrostatique ; mesure des faibles pressions ; contrôle du débit volumique du liquide, contrôle de la hauteur d'hélium liquide dans le cryostat Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2014/PSI-Phys1.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2014/psi_ecrit_physique1_rapport.pdf
	Physique 2 Cuivre et supraconductivité : Chimie : étude cristallographique du cuivre, diagramme E-pH du cuivre, diagramme E-pH de l'eau ou de ses ions, lixiviation du cuivre et préparation d'un solution de cuivre II, détermination expérimentale de la composition d'une céramique supraconductrice Physique : création d'un champ magnétique intense à l'aide d'un solénoïde (résistance électrique d'un conducteur ohmique, caractéristiques de la bobine à température ambiante, céractéristiques de la bobine refroidie à 77 K), puissance dissipée dans le supraconducteur lors des régimes transitoires, stabilité thermique des filaments supraconducteurs (équation de la diffusion thermique en régime permanent, application au supraconducteur) Énoncé : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2014/PSI-Phys2.pdf Rapport du jury : https://www.concours-commun-inp.fr/_resource/annales%20%C3%A9crits/PSI/2014/psi_ecrit_physique2_rapport.pdf


	Concours 2013
	Physique 1 Quelques instruments utilisés en aviation légère : l'anémomètre (badin), le compas, l'altimètre, le variomètre, l'indicateur de virage Sismomètre vertical de Wiechert : amortisseur pneumatique du sismomètre, asservissement mécanique, sismomètre de Wiechert Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2013_Physique_1_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2013_Physique_1_Rapport_jury.pdf
	Physique 2 L'aluminium : Chimie : étude cristallographique de l'aluminium, détermination expérimentale de constantes d'équilibre, diagramme E-pH de l'eau, diagramme E-pH de l'aluminium, utilisation de l'aluminium pour les structures métalliques, aluminothermie Physique : Etude d'une éolienne : préliminaire (bilan d’énergie pour un système ouvert en écoulement permanent, bilan de quantité de mouvement pour un système unidimensionnel en écoulement permanent), application à l’éolienne (modélisation, puissance récupérable par les pales de l’éolienne) Etude d'une ligne électrique : optimisation de la section des conducteurs, mise en parallèle (problématique et modélisation globale, modèle local, effet de peau) ; effet Ferranti ; ligne quart d’onde Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2013_Physique_2_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2013_Physique_2_Rapport_jury.pdf


	Concours 2012
	Physique 1 Quelques phénomènes d’hystérésis en physique : Hystérésis en électronique (trigger de Schmidt), hystérésis en optique (porte logique optique), hystérésis en électromagnétisme (ferromagnétisme), hystérésis en mécanique (déformation plastique d’un matériau) Quelques effets des champs magnétiques : Effet d’un champ magnétique sur le mouvement d’une particule chargée, effet d’un champ magnétique sur un conducteur (effet d’induction), effet d’un champ magnétique sur un matériau supraconducteur (effet Meissner) Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2012_Physique_1_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2012_Physique_1_Rapport_jury.pdf
Physique 2 Autour de l’eau : Architecture moléculaire, structure cristallographique, stabilité thermodynamique de la molécule d’eau, genèse de l’eau dans le cosmos et eau en phase liquide dans le système solaire, mesure du dioxygène dissous dans l’eau par la méthode de Winkler (diagramme potentiel-pH du manganèse, dosage du dioxygène dissous), étude d’une canalisation domestique d’amenée d’eau, écoulement dans un canal, mesure de débit à l’aide d’un tube de Pitot, débitmètre à effet Coriolis (rappels sur les forces d’inertie ; débitmètre à tube oscillant ; vibrations propres du tube à débit nul, en l’absence de la bobine excitatrice ; oscillations forcées par la bobine excitatrice du tube à débit nul ; oscillations forcées par la bobine excitatrice du tube à débit non nul) Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2012_Physique_2_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2012_Physique_2_Rapport_jury.pdf


Concours 2011
Physique 1 Sources en mouvement et "murs d’ondes" : Le mur de la caténaire Equation de propagation d’une onde sur un câble, tension d’une caténaire, application à la caténaire du record de vitesse de 2007 Cône de Mach Sillage de Lord Kelvin : ondes de gravité, calcul de Lord Kelvin Effet Doppler : questions expérimentale, diffraction par un réseau en transmission, effet Doppler en astrophysique : le décalage vers le rouge "red-shift" Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2011_Physique_1_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2011_Physique_1_Rapport_jury.pdf
Physique 2 Problème de Physique : propagation et réflexion d’ondes dans un câble coaxial : Modélisation : capacité linéique, inductance linéique Onde électromagnétique et impédance du câble coaxial : détermination de l’onde électromagnétique, puissance transportée, étude de l’interface, détermination de l’impédance caractéristique du câble coaxial Propagation et réflexion des ondes dans le câble coaxial : équation de propagation, phénomène de réflexion en bout de câble Étude expérimentale Problème de chimie : la chimie autour du soufre : Atomistique, dosage en retour de l’éthanol, thermochimie, cristallographie Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2011_Physique_2_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2011_Physique_2_Rapport_jury.pdf


Concours 2010
Physique 1 Clarinette et saxophone soprano : équation de propagation d'une onde sonore dans un tube (bilan de masse dans un système ouvert, équation du mouvement, équations de propagation), ondes stationnaires dans une clarinette, ondes stationnaires dans un saxophone soprano Quelques propriétés du four à micro-ondes : cavité résonante, guide d'onde Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2010_Physique_1_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2010_Physique_1_Rapport_jury.pdf Corrigé vidéo de ce sujet : Réalisé par B. Hébert, professeur de Physique en Maths Spé PC* au Lycée Wallon de Valenciennes Questions A.1. à A.7. : https://www.youtube.com/watch?v=O7BjVatk-uc Questions A.8. à A.23. : https://www.youtube.com/watch?v=1XnpQUBtWOk
Physique 2 Problème de chimie : la production massive de dihydrogène : La décomposition thermochimique de l'eau, le cycle iode-soufre (bilan, l'iode, le dioxyde de soufre, la réaction de Bunsen, la décomposition de l'acide sulfurique) Problème de Physique : autour d'un véhicule électrique : Etude de la motorisation : principe de fonctionnement et modélisation (modélisation, étude mécanique, étude énergétique, compromis couple/vitesse), alimentation de la machine par un hacheur série Etude des équipements de confort : système de climatisation (dimensionnement du système de climatisation, étude du système de climatisation en circuit fermé), étude du système de positionnement par satellite (G.P.S.) (étude du plasma, étude des ondes électromagnétiques, correction ionosphérique pour le système G.P.S. Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2010_Physique_2_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2010_Physique_2_Rapport_jury.pdf


Concours 2009
Physique 1 Semi-conducteurs et jonction PN : modèle de Drüde de la conduction électrique (1900), résistivité du silicium en fonction de la température, les porteurs de charge, électrostatique d'une jonction PN à l'équilibre, diffusion de porteurs dans une jonction PN, potentiel de diffusion d'une jonction PN à l'équilibre, jonction polarisée en direct ou en inverse Le jeu de Jokari : écoulement sur un obstacle, formule de Stokes, résistance à l'avancement, le jeu de Jokari : étude à une dimension Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2009_Physique_1_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2009_Physique_1_Rapport_jury.pdf
Physique 2 Problème de Physique : étude expérimentale d'un matériau ferromagnétique, influence des courants de Foucault sur un cycle d'hystérésis, utilisation des matériaux ferromagnétiques (étude d'un circuit magnétique, principe du disjoncteur différentiel, protection des personnes à l'aide d'un transformateur, protection des lignes électriques domestiques) Problème de chimie : la chimie autour du fluor : l'élément fluor, le difluor, le fluorure de potassium, le fluorure d'hydrogène, l'ion hydrogénodifluorure, préparation du difluor gazeux par électrolyse, les solutions aqueuses de fluorure d'hydrogène, les complexes FeF_x^n- le polymère de tétrafluoroéthylène PTFE Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2009_Physique_2_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2009_Physique_2_Rapport_jury.pdf


Concours 2008
Physique 1 L'entropie dans le système respiratoire : Etude d'un écoulement dans un tuyau cylindrique : étude locale Ecoulement stationnaire : étude globale, résistance hydraulique, association de résistances hydrauliques, l'arbre bronchique et l'entropie Effet de peau dans divers domaines : préliminaires, effet de peau en électromagnétisme, effet de peau en thermodynamique, effet de peau en mécanique des fluides Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2008_Physique_1_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2008_Physique_1_Rapport_jury.pdf Corrigé d'un DS dont le 2ème problème est basé sur le début du problème B. de ce sujet : Réalisé par G. Philippe, professeur en Maths Spé MP au lycée Saint Rémi de Roubaix Énoncé et corrigé du DS : http://gerald.philippe.free.fr/files/2011/ExperienceFourier%20EffetPeau.pdf
Physique 2 Problème de chimie : autour du dioxyde de titane L'élément titane, le titane métallique, préparation du dioxyde de titane, purification du dioxyde de titane, utilisation du dioxyde de titane dans l’industrie de la peinture Problème de Physique : à propos de la machine synchrone : Champ magnétique créé par une spire en un point de son axe, principe de la conversion d’énergie électromécanique (étude du stator, couple exercé sur le rotor), autopilotage de la machine synchrone (étude du résolveur, conditionnement du signal délivré par la bobine B₁), démarrage en fonctionnement asynchrone Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2008_Physique_2_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2008_Physique_2_Rapport_jury.pdf


Concours 2007
Physique 1 Conductivité d'anneaux mésoscopiques isolés : Ligne bifilaire supraconductrice au niobium, calcul de la capacité linéique de la ligne bifilaire, résonance de la ligne bifilaire et impédance équivalente, quantification du flux magnétique, courant permanent, coupalge d'anneaux isolés à la ligne bifilaire Approche d'un projecteur de diapositives : Préambule, conception d'un projecteur de diapositives, projecteur de seconde génération Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2007_Physique_1_Enonce.pdf Document réponse : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2007_Physique_1_Doc_reponse.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2007_Physique_1_Rapport_jury.pdf Corrigé d'un DS dont la 1ère partie est basée sur le problème B. de ce sujet : Réalisé par G. Philippe, professeur en Maths Spé MP au lycée Saint Rémi de Roubaix Énoncé et corrigé du DS : http://gerald.philippe.free.fr/files/2009/Projecteur%20ObservationEtoiles.pdf Corrigé d'un DS dont l'exercice d'optique correspond à la partie B. (1. et 2.) de ce sujet : Réalisé par A. Bousquet, professeur de Physique-Chimie en Maths Sup TSI au Lycée Pierre-Paul Riquet de Saint-Orens-de-Gameville (31) Énoncé du DS : http://tsiphysique.free.fr/pdf/devoirs/enonce/DS5e_2011_2012.pdf Corrigé du DS : http://tsiphysique.free.fr/pdf/devoirs/corrige/DS5c_2011_2012.pdf
Physique 2 Problème de Physique : autour de la mesure de vitesse : Célérité des ondes acoustiques et effet Doppler (ondes sonores dans le référentiel (R), ondes sonores dans le référentiel (R') et effet Doppler simple), double effet Doppler, application au radar (double effet Doppler, principe du radar Doppler, traitement du signal), mesure de la vitesse moyenne d’écoulement d’un fluide visqueux Problème de chimie : les divers procédés de nickelage : La pile fer-nickel, le nickelage par déplacement chimique, le nickelage par électro-dépôt, dépôt chimique autocatalytique à l’hydrazine, dépôts de nickel protecteurs contre la corrosion par le fluor Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2007_Physique_2_Enonce.pdf Document réponse : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2007_Physique_2_Doc_reponse.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2007_Physique_2_Rapport_jury.pdf


Concours 2006
Physique 1 Capteur de dilatation interférométrique : coupleur optique, interféromètre de Mach-Zehnder et détection de dilatation, réalisation des circuits électroniques utilisés Variation de pression dans un tube indéformable : préambule, équations du mouvement, évolution de la pression, évolution de la densité, vitesse caractéristique, solutions, flux d'énergie acoustique, intensité acoustique Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2006_Physique_1_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2006_Physique_1_Rapport_jury.pdf
Physique 2 Corrosion et protection des armatures en fer du béton armé : le béton (la silice, la chaux, le silicate de calcium, caractère basique des eaux d’infiltration dans les bétons, évolution du pH au cours de la vie des bétons), les armatures en fer et leur corrosion A propos du haut-parleur : modèle électrique équivalent, ondes sonores (équations des ondes sonores, cas de l’onde sonore plane progressive sinusoïdale, source sonore sinusoïdale), aspects directionnels (directivité du haut-parleur, directivité d’une colonne de haut-parleurs) Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2006_Physique_2_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2006_Physique_2_Rapport_jury.pdf


Concours 2005
Physique 1 Fabrication de films photographiques par dépôt continu de substance photosensible : tension superficielle, loi de Laplace, hydrodynamique de mouillage (équations générales, approximation de lubrification, dépôt sur une plaque tirée d'un liquide mouillant), drainage des films Etude d'un plasma : préambule, densité de charge, fréquence plasma, courants plasma, plasma à pression ambiante, torche à plasma Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2005_Physique_1_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2005_Physique_1_Rapport_jury.pdf
Physique 2 Fabrication d'un signal modulé en amplitude : généralités sur la modulation d'amplitude, fabrication d'un signal modulé en amplitude Démodulation d'amplitude : démodulation par détection d'enveloppe (à l'aide d'une diode), démodulation synchrone (à l'aide d'un multiplieur) Etude d'un haut-parleur : pricipe de fonctionnement du haut-parleur, mise en équations différentielles, impédance du haut-parleur, bilan de puissances, mesure de la puissance moyenne consommée et du rendement, mesure du coefficient de frottement et de la masse de l'équipage mobile, mesure de l'inductance de la bobine Le diamant, le graphite et quelques autres variétés de carbone : le diamant, le graphite, la synthèse du diamant à partir de graphite, le carbone pyrolytique, les fibres de carbone Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2005_Physique_2_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2005_Physique_2_Rapport_jury.pdf


Concours 2004
Physique 1 Etude énergétique et thermodynamique d'une tranche nucléaire française REP 900 MW : fission nucléaire - aspect énergétique ; étude énergétique du coeur du réacteur ; étude thermique du cicuit primaire ; circuit secondaire : échanges au niveau du condenseur ; rendement thermique du circuit secondaire sans soutirage ; rendement thermique du circuit secondaire avec soutirage Ecoulement d'eau dans un canal rectiligne : mesure de débit, régimes d'écoulement dans le canal, génération d'une onde de ressaut Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2004_Physique_1_Enonce.pdf Document réponse : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2004_Physique_1_Doc_reponse.pdf
Physique 2 Problème de chimie : matériaux et procédés dans l'industrie électronucléaire Le combustible, la gaine, le milieu aqueux caloporteur Problème de physique : différents types de moteurs : Modèle d'un moteur d'automobile à explosion ; moteur à courant continu - commande par un hacheur (étude du moteur à courant continu, commande par hacheur) ; principe du moteur synchrone (stator de la machine synchrone - production d'un champ tournant ; entraînement du rotor du moteur synchrone) Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2004_Physique_2_Enonce.pdf Document réponse : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2004_Physique_2_Annexe.pdf


Concours 2003
Physique 1 Problème A : principe du miroir à atomes par champ évanescent : A propos des ondes évanescentes : phénomène de réflexion totale en optique géométrique, ondes évanescentes dans le formalisme de Maxwell Principe du miroir atomique : nécessité de constituer un traitement réfléchissant, action de l'onde évanescente sur un atome à 2 niveaux d'énergie, nécessité de travailler avec des atomes froids, rebond d'atomes, diffraction d'atomes Problème B : pendules de Foucault Pendule du pôle, pendule du Panthéon Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2003_Physique_1_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2003_Physique_1_Rapport_jury.pdf
Physique 2 Problème de physique : ondes sonores (production, propagation, diffraction et filtrage) Générateur d'ultrasons : oscillateur ; généralités sur les ondes sonores ; influence de la viscosité de l'air ; diffraction des ultrasons, directivité de la source ultrasonore : filtrage d'un signal sonore Problème de chimie : chimie et lumière : La "lampe à carbure" (obtention de l'acétylène, combustion de l'acétylène), les feux d'artifice Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2003_Physique_2_Enonce.pdf Rapport du jury : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/CCP/CCP_PSI_2003_Physique_2_Rapport_jury.pdf


Concours 2002
Physique 1 Gaz parfait et pressions : pression d'un pneumatique en fonction de la température, étude d'une pompe à vide à piston, mesures de très basses pressions, mesure du débit volumique de pompage, énergie mise en jeu lors du pompage Marche de rayons lumineux dans des systèmes optiques simples : cas de l'autocollimation, faisceau dans un système optique Énoncé (sur le site prepamag.fr) : http://www.prepamag.fr/concours/dl.html?q=PSI_PHYSIQUE_CCP_1_2002 Corrigé d'un DS dont l'exercice de thermodynamique est basé sur la partie C. du 1er problème de ce sujet : Réalisé par A. Bousquet, professeur de Physique-Chimie en Maths Sup TSI au Lycée Pierre-Paul Riquet de Saint-Orens-de-Gameville (31) Énoncé du DS : http://tsiphysique.free.fr/pdf/devoirs/enonce/DS7e_2011_2012.pdf Corrigé du DS : http://tsiphysique.free.fr/pdf/devoirs/corrige/DS7c_2011_2012.pdf
Physique 2 Quelques applications du ferromagnétisme et de l'induction : Cycle d'hystérésis d'un circuit magnétique torique, courants de foucault dans des conducteurs cylindriques, couplage magnétique entre deux circuits oscillants Énoncé (sur le site prepamag.fr) : http://www.prepamag.fr/concours/dl.html?q=PSI_PHYSIQUE_CCP_2_2002


Concours 2001
Physique 1 Précession de l'orbite des satellites de la Terre : si la Terre était ronde... , ... mais elle ne l'est pas... , le potentiel gravitationnel n'est pas en 1/r ... , et les satellites ne tournent pas rond Cinétique de charge des gouttes formées par la brisure d'un jet capillaire Énoncé (sur le site prepamag.fr) : http://www.prepamag.fr/concours/dl.html?q=PSI_PHYSIQUE_CCP_1_2001
Physique 2 Différents montages utilisant des transistors : Amplificateur et oscillateur à transistor : amplificateur, oscillateur Colpitts à transistor Trace de la caractéristique d'une diode - Alimentation à découpage Etude simplifiée d'un dissipateur thermique pour transistor Énoncé (sur le site prepamag.fr) : http://www.prepamag.fr/concours/dl.html?q=PSI_PHYSIQUE_CCP_2_2001


Concours 2000
Physique 1 Champ électrostatique, énergie électrostatique : calcul de l'énergie électrostatique, puissance transmise par une onde électromagnétique; pression de radiation Calorimétrie, variation d'entropie, échanges de chaleur : calorimétrie, variation d'entropie, entropie dans une pompe à chaleur, étude d'une machine frigorifique Énoncé (sur le site prepamag.fr) : http://www.prepamag.fr/concours/dl.html?q=PSI_PHYSIQUE_CCP_1_2000
Physique 2 Etude partielle d'un lecteur de disques audionumérique (compact disc) : Propriétés optiques d'un disque audionumérique : caractéristiques optiques des disques audionumériques, étude de la lecture optique d'un disque audionumérique Etude de l'asservissement en puissance de la diode LASER Alimentations et compatibilité électromagnétique (CEM) Dépôts électrolytiques de revêtements antifriction à base de plomb : Dépôt de plomb à partir d'une solution de nitrate de plomb, dépôt de plomb à partir d'une solution de plomb (II) complexe Énoncé (sur le site prepamag.fr) : http://www.prepamag.fr/concours/dl.html?q=PSI_PHYSIQUE_CCP_2_2000