Sciences Physiques
Duree:2h
tr
s
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oF E
t
ao
Date: 22 Avflz0p
Classes:4tu S.I
lrecouvre d'une fine couche rougedtre.
It; nefuire le sh6ma et pr€ciser :
I a) Le sens de d€placements des porteurs de I charges.
I b) L'anode et la cathode.
12) a) Ecrire les demi-equations des transformations I chimiques ayant eu lieu aux 6lecfiodes.
I U) en deduir€ l'dquation chimique de I l'dlectrolyse.
c) S'agit-il d'une rdaction spontanee ?
Fil de cuivre
3) a) Ddterminer la quantitri de matiBre de suivre nc" qui a disparut.
b) En deduire la durde t de I'electnolyse en minutes et secondes.
On donne: - Masse molaire atomique du cuiwe M:63,5 g.mol'l.
- Constante de Faraday F - 96500 C
BFTYSIOUE (15 points)
Exercicel (Spoints) Multivibrateur
A l'aide d'un dip6le RC et d'un comparateur utilisant un A.Op. polarisd en * l5V, on rdalise un multivibrateur.
On suit I'dvolution, au cours dutemps, de la tension aux bornes du condensateu.
De lasuccession des phases de charge et de ddcharge du condensateur, on retient les phases
${ND et (NP).
1) Ddterminer graphiquement les valeurs : a) de la constiante de temps r du dip6le RC.
b) des tensions de basculement UsH etUrB.
c) des durees Tr et Tz respectivement des niveaux haut et bas du multivib,rateur.
d) du rapport cyclique 6 du montage.
2) a) Eablir l'dquation diffdrentielle en us"
b) La solution de l'6quation diffdrentielle est de la forme uc(t) - c.e (d'r+ p oi a et p sont des constantes d d6tenniner.
En considdrant laphase de charge (MN), montrer que uc(O: (UsH- Ur"t),e (-v") + fJs*,
c) On donne les expressions des te,nsions de basculemetitdu multivibrateur :
uBs : -(Rr( Rr+ Rz)).Usu, et U6 =,.{Rr( R1+ R2)).Us31
d = o Y
Plaque de praohite -
Solution de sulfate de cuivre Il C : 0 , 1 m o l . L 1 + Solution d'acide sulfirique
t(ms)
Montner que la dude de l'6tat haut du multivibrateur Tr = r Ipg (1 +2 (RrlRz)) 3) D€terminer les valeurs des resistances R et R2.
On donne: R1 = I kf,l, C = 50 nF.
Exergice2 (7 points) Convertisseur num6rique analogique
On considdre le convertisseur numdrique C.N.A 4 bits, i
r6seau de rdsistances ponddrdes. 83 L'amplifi cateur opdrationnel
supposd parfait, fonctionne en u r6gime lin€aire.
Les intemrpteurs \ sont 81 comrnandds par rm circuit
logique. h
On donne i Ener: 4 V et R: R'.
1) Monterque
i3 = -8.a3.8s6/ R 2) Exprimer i en fonction de q, EnaetR.
3) Prdciser I'importance de I'amplifi cateur opdrationnel dans ce type de montage.
4) a) Exprimer u. en fonction de q, Es.6p, R et R'.
b) Itdonfrer que u": k.N.
5) En ddduire le quantum q et lapleine €chelle Usn'o du C.N.A.
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