CONCOURS COMMUN 2003
DES ÉCOLES DES MINES D’ALBI, ALÈS, DOUAI, NANTES

Épreuve de Physique Chimie
(toutes filières)

Mercredi 21 mai 2003 de 08h00 à 12h00

Barème indicatif : Physique environ 2/3 - Chimie environ 1/3

Instructions générales : Les candidats doivent vérifier que le sujet comprend : 14 pages numérotées 1/14, 2/14, …14/14 La dernière page (feuille annexe) est à découper et à joindre à la copie. Les candidats sont invités à porter une attention particulière à la rédaction : les copies illisibles ou mal présentées seront pénalisées. Les candidats colleront sur leur première feuille de composition l’étiquette à code à barres correspondante. Toute application numérique ne comportant pas d'unité ne donnera pas lieu à l'attribution de points.

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Une bobine réelle est un dipôle constitué par enroulement cylindrique d’un fil électrique. Elle est caractérisée par son autoinductance L et sa résistance interne r. La bobine est dite parfaite si sa résistance interne est négligeable. A.1. Donner la relation entre le courant i qui traverse une bobine parfaite et la tension uL à ses bornes (on précisera à l’aide d’un schéma les conventions d’orientation adoptées pour i et uL). Les valeurs usuelles des inductances rencontrées s’échelonnent de quelques henrys à quelques millihenrys. A.2. On se propose d’étudier la réponse d’un circuit (RL) à une tension en créneaux délivrée par un générateur basse fréquence (G.B.F.). Le circuit représenté sur la figure 1 comporte une bobine parfaite d’inductance L, une résistance R et un G.B.F. délivrant une tension en créneaux u représentée sur la figure 2.

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A.2.1. On définit la constante de temps τ, exprimée en secondes, du circuit (RL) par une