Exemple de question d'examen de théorie - IIHE

Exemples de questions d'examen sur les chapitres I à X
Il est conseillé aux étudiants de ne pas regarder ces questions avant
d'avoir étudié les chapitres concernés, afin que celles-ci puissent leur
servir de test sur leur manière d'étudier. Un exemple de réponse à quelques
unes de ces questions sera donné après les vacances de Pâques.
1) Une particule de masse m a pour vecteur position :
[pic],
où a, b et c sont des constantes et t, le temps.
a) donner l'expression de la vitesse de cette particule :
[pic] =
b) donner l'expression de son accélération :
[pic] =
c) donner l'expression de la force qui agit sur elle :
[pic] = 2) Comment varie l'énergie d'un condensateur plan lorsqu'on double
a) la différence de potentiel entre ses armatures :
b) la charge de chacune d'elles :
c) la distance qui les sépare, en gardant le condensateur branché à la
même pile : 3) On associe en parallèle une résistance et un condensateur aux bornes
d'un générateur de tension alternative délivrant une f.é.m. : ? = ?° sin
?t.
[pic] Déterminer le courant en fonction du temps
a) dans la résistance :
IR =
b) dans le condensateur :
IC =
c) que vaut la fréquence de ce courant ?
d) que vaut sa période ? 4) Enoncer le théorème de Thévenin. 5) Soit une charge ponctuelle -q située sur la surface d'une sphère de
rayon R. En son centre se trouve une charge ponctuelle -2q.
a) Que vaut la force de Coulomb qui s'exerce sur la charge -q ? Faites un
schéma de la situation sur lequel vous indiquerez la force par une
flèche.
b) Quel travail faut-il fournir contre cette force pour faire glisser la
charge -q le long de la surface sphérique et l'amener à une position
diamétralement opposée ? 6) Soit deux condensateus C1 et C2, branchés en série. On charge ce
système à l'aide d'une pile connectée aux bornes a et b de telle sorte
que le condensateur C1 porte une charge Q (C1 = C ; C2 = 3C).
[pic]
a) Quelle charge porte les armatures de C2 ?
b) Que vaut la différence de potentiel aux bornes de C1 et de C2 ? Quelle
est la différence de potentiel fournie par la pile ?
c) Quelle est l'énergie totale emmagasinée dans les deux condensateurs ?
d) Que vaut la capacité équivalente du système formé par C1 et C2 ?
7) Soit deux charges ponctuelles +q et +2q situées à une distance 3d l'une
de l'autre et un point P situé entre elles à une distance d de la charge
+2q. [pic]
a) Que vaut le champ électrique dû à la charge +q, en P (intensité et
direction).
b) Que vaut le champ électrique dû à la charge +2q, en P (intensité et
direction).
c) Que vaut le champ électrique total en P. 8) Enoncer les lois de Newton. 9) Donner la définition du travail d'une force variable [pic] le long
d'un trajet quelconque entre les points A et B : [pic] 10) Qu'est-ce qu'une force conservative ? 11) a) Donner la définition de la différence d'énergie potentielle
associée à une force[pic], entre deux positions A et B
b) Calculer l'énergie potentielle électrique due à deux charges
ponctuelles q1 et q2 séparées par une distance d. 12) Soit un système de deux résistances en parallèle alimenté par une pile
qui débite un courant I.
a) si R1 = R et R2 = 2R, quelles fractions du courant I passeront
respectivement par R1 et R2 :
[pic]
b) Que vaut la résistance équivalente de ce système de résistances ?
c) Que vaut la différence de potentiel de la pile ?
13) Enoncer les lois de Kirchhoff. 14) Quatre charges ponctuelles sont maintenues aux sommets d'un carré de
côté l : [pic]
a) Que vaut le potentiel électrique au centre du carré dû à la charge
+q de gauche ?
b) Que vaut le potentiel électrique total au centre du carré ? 15) Soit le circuit électrique suivant :
[pic]
Indiquer sur le dessin où et comment vous allez brancher votre
appareil de mesure
a) pour mesurer la différence de potentiel aux bornes R3 ?
b) pour mesurer la résistance R5 ?
c) pour mesurer le courant débité par la pile ?
Indiquer aussi de quel appareil il s'agit .
16) Expliquer le principe de fonctionnement d'un oscilloscope en vous
aidant d'un schéma. Comment fait-on pour observer la forme d'un signal
alternatif ? 17) Expliquer comment on peut transformer un galvanomètre en voltmètre et
comment on détermine sa plage de sensibilité. 18)
[pic] Dans le circuit électrique schématisé ci-dessus, que vaut :
a) le courant dans la résistance R3 ?
[pic]
b) le courant dans la résistance R2, sachant qu'un courant I traverse
la résistance R1 ?
[pic] c) si Va est le potentiel électrique au point a que vaut le potentiel
électrique au point b ?
Vb = ..........