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| Concours 2025 |
- Physique (XSR)
Phénomènes de transport, thermoélectricité et applications :
Transport de charge et de chaleur dans un matériau métallique : transport de charge en régime continu ; transport de charge en régime lentement variable
; étude thermique ; effets thermoélectriques
Mesures de températures : mesure de température avec un conducteur ohmique ; utilisation de jonctions thermoélectriques pour la thermométrie
Énoncé (sur le site CPGE Paradise) : https://cpge-paradise.com/Concours2025/XENS/PSI/PhysiquePSI2025.pdf
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- Modélisation (XUCR)
Modélisation d'un stockage de chaleur haute température dans un réseau multi-énergie :
Introduction : stockage de la chaleur ; stockage thermique de type thermocline ; solution étudiée
Étude énergétique du stockage thermique par thermocline : évaluation de l'autodécharge ; modélisation et simulation du transfert thermique ; énergie stockable et puissance injectée ; interprétation physique ; rendement sur cycle
Conversion thermo-mécano-électrique : modélisation de la chaîne thermo-mécanique (modèle thermodynamique des chambres M et B ; modèle complet du moteur Stirling double-effet) ; modélisation de la conversion électro-mécanique (calcul des forces électromagnétiques ; calcul de la puissance transmise et de la force appliquée ; schéma monophasé équivalent)
Énoncé : https://cpge-paradise.com/Concours2025/XENS/PSI/Modelisation2025.pdf
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| Concours 2024 |
- Physique (XSR)
Expériences de physique à bord de l'ISS :
Mouvement d'une goutte d'eau autour d'une aiguille : champ et potentiel électrostatiques produits par l'aiguille ; étude du mouvement de la goutte ; prise en compte des frottements de l'air
Motifs de vibration sur une plaque (figures de Chladni) : propagation d'ondes acoustiques dans les solides ; vibration d'une plaque en flexion pure ; comparaison avec les résultats expérimentaux
Ralentissement de la lumière et condesnation de Bose-Einstein : modèle de l'électron élastiquement lié ; interaction lumière-matière ; ralentissement d'atomes par laser
Énoncé : https://ens-paris-saclay.fr/sites/default/files/CONCOURS/ANNALES_1C/1C_PSI/2024_PSI_Physique_XSR.pdf
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| Concours 2023 |
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| Concours 2022 |
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| Concours 2021 |
- Physique
Autour de la modulation acousto-optique :
Génération d'ondes acoustiques
: étude fréquentielle de l'émetteur ultrasonore ; étude de la propagation des ondes acoustiques ; propagation d'ondes acoustiques dans un cristal
Fonctionnement d'un transducteur piézoélectrique : modèle électromécanique de la piézoélectricité ; modèle électrocinétique d'un transducteur piézoélectrique ; lien entre le modèle électromécanique et le circuit équivalent
Analyseur spectral
: interaction entre un champ électromagnétique et les phonons ; montage optique (conjugaison des angles ; superposition d'ondes lumineuses) ; traitement du signal obtenu
Énoncé : https://ens-paris-saclay.fr/sites/default/files/CONCOURS/ANNALES_1C/1C_PSI/2021_Sujet_1A_PSI_Phy_XCR.pdf
Corrigé d'un DS dont le 2ème problème est basé sur ce sujet :
Réalisé par J.-R. Seigne, professeur de Physique-Chimie en Maths Spé MP au Lycée Clemenceau de Nantes
Énoncé du DS : http://www.seigne.free.fr/Devoirs/DS2.pdf
Corrigé du DS : http://www.seigne.free.fr/Devoirs/DS2sol.pdf
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| Concours 2020 |
- Physique
Mesures de précision - Application à la métrologie :
Prototype international du kilogramme : quelques propriétés des étalons de masse (propriétés géométriques ; poussée d'Archimède ; adsorption de particules ; comparaison des effets)
Effet Hall et mesures : principe
; application à la mesure de courant ; mesure expérimentale
Bruit de mesure : bruit et vitesse dans les conducteurs (bruit blanc ; densité spectrale de la vitesse des électrons) ; bruit dans une résistance
Énoncé : https://ens-paris-saclay.fr/sites/default/files/CONCOURS/ANNALES_1C/1C_PSI/2020/2020_Sujet_1A_PSI_Physique.pdf
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| Concours 2019 |
- Modélisation (XUCR)
Étude d'un véhicule sous-marin autonome : modélisation, identification et localisation :
Présentation de l'étude : les enjeux liés aux drones sous-marins
; objectifs de l'étude
Modélisation du comportement dynamique du véhicule : définitions des référentiels fixe et mobile ; définition des carcatéristiques inertielles
Modélisation des actions mécaniques s'exerçant sur le drone : hypothèses et perturbations ; actions mécaniques de l'eau sur la coque ; actions mécaniques de commande (propulsion et gouverne)
Identification des coefficients hydrodynamiques : protocole expérimental ; analyse des résultats expérimentaux
Estimation de l'orientation, la vitesse et la position du véhicule : mesure de l'orientation (mesure du cap ; mesure du tangage) ; estimation de la vitesse verticale et de l'immersion ; estimation de la vitesse et de la position horizontales ; stratégie globale d'estimation de la localisation du drone)
Énoncé : https://www.ens.psl.eu/sites/default/files/19_psi_mod_sujet.pdf
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| Concours 2018 |
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| Concours 2017 |
- Physique
La spectroscopie de Résonance Magnétique Nucléaire :
Génération du champ magnétique : description de la RMN ; génération du champ magnétique
Effet du champ magnétique : approche classique et quantique : étude classique de la précession de Larmor (effet gyroscopique microscopique) ; approche quantique et statistique du phénomène d'aimantation paramagnétique associée aux noyaux ; étude de la relaxation ; étude de la force électromotrice
Étude de l'acquisition du signal RMN : circuit de détection ; statistique d'acquisition du signal
Applications : étude de spectres de RMN et techniques connexes : étude d'un spectre ; techniques connexes
Énoncé : http://concours.ens-paris-saclay.fr/servlet/com.univ.collaboratif.utils.LectureFichiergw?ID_FICHE=19879&OBJET=0017&ID_FICHIER=685528
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- Modélisation
Étude du fonctionnement d'une centrale osmotique :
Mise en situation : osmose et puissance osmotique ; la centrale osmotique de Tofte
Détermination de la puissance hydraulique
Détermination de la puissance mécanique
Étude de la génératrice de production d'énergie : transformée de Park (présentation) ; modèle de l'alternateur synchrone ; modélisation numérique des équations de l'alternateur ; identification des paramètres de la machine ; bilan
Régulation de l'alternateur : modélisation de la machine à courant continu ; régulation en vitesse ; correction du phénomène de surintensité ; protection du matériel en cas de surtension
Équilibrage de la turbine : conditions d'équilibrage de la turbine ; équilibrage avec une masselotte ; équilibrage avec deux masselottes
Conclusion
Énoncé : http://concours.ens-paris-saclay.fr/servlet/com.univ.collaboratif.utils.LectureFichiergw?ID_FICHE=19879&OBJET=0017&ID_FICHIER=685532
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| Concours 2016 |
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| Concours 2015 |
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| Concours 2014 |
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- Modélisation
Régulation de niveau en coulée continue :
Modélisation du système de contrôle de la coulée ; analyse de la coulée dans la lingotière ; modélisation du comportement du système de contrôle de la coulée (modélisation macroscopique de l'écoulement dans la lingotière ; modélisation de l'acquisition de la hauteur de coulée ; modélisation de l'actionneur de la quenouille ; modélisation de la busette (influence de la haugteur de la busette ; influence de la position de la quenouille par rapport à la busette ; fonction de transfert de la busette)
Validation et identification du modèle de la busette
: génération de la séquence pseudo-aléatoire ; linéarisation et domaine de validité, modèle d'état ; identification des paramètres caractéristiques de la busette
Modélisation des perturbations
Compensation des perturbations : prédiction du gonflement ; inversion de l'équation de l'actionneur et de la lingotière ; validation expérimentale
Synthèse
Énoncé : http://concours.ens-paris-saclay.fr/servlet/com.univ.collaboratif.utils.LectureFichiergw?ID_FICHE=14019&OBJET=0017&ID_FICHIER=347910
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| Concours 2013 |
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| Concours 2012 |
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- Modélisation
Modélisation de l'asservissement d'un micro actionneur magnétique bistable pour étudier les cellules biologiques :
Essais expérimentaux et observation des phénomènes mis en jeu : description de la maquette expérimentale ; étude du capteur ; caractéristiques de l'aimant mobile ; réponses expérimentales obtenues
Modélisation du micro actionneur par modèle de connaissance : maillage de la géométrie ; modélisation des éléments du maillage ; modélisation des interactions dans le maillage (interactions de type aimant-aimant ; interactions de type conducteur-aimant ; modélisation de toutes les interactions dans le maillage) ; comparaison entre la simulation et les mesures ; prédiction des performances ; conclusion
Asservissement de la position du micro actionneur : première méthode de réglage du correcteur (placement des pôles) ; deucième méthode de réglage (réglage de la marge de phase) ; synthèse
Prévention des risques : caractéristiques électriques du bobinage ; étude thermique du bobinage ; décollage initial de l'aimantt mobile
Énoncé : http://concours.ens-paris-saclay.fr/servlet/com.univ.collaboratif.utils.LectureFichiergw?ID_FICHE=9967&OBJET=0017&ID_FICHIER=169080
Rapport du jury : http://concours.ens-paris-saclay.fr/servlet/com.univ.collaboratif.utils.LectureFichiergw?ID_FICHE=10529&OBJET=0017&ID_FICHIER=187039
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