Terminale S2 spécialité Physique et Chimie D.S. n°4 Page 1 sur 1
La modulation d’amplitude d’après bac Antilles Juin 2005
1. LA CHAÎNE DE TRANSMISSION
1.1. Le dispositif 1 est le générateur H.F. ; Le dispositif 2 est le multiplieur ; le dispositif 3 est un amplificateur HF et le dispositif 4 est une antenne (1).
1.2. Le signal en B est le signal modulant basse fréquence BF ; C est la Porteuse et le signal D est le signal modulé (1).
1.3. La boîte noire a pour rôle d’ajouter une tension de décalage U0 au signal à transmettre, afin d’éviter la surmodulation (1).
1.4. Le circuit 2 est un multiplieur. Il effectue donc une opération de multiplication, c’est à dire (uS(t) + U0)×uP(t) (1).
Rem. : Le facteur k est introduit par le multiplieur.
2. LA MODULATION D’AMPLITUDE
2.1. On dénombre 3 période Ts sur 6,75 ms soit TS = 6,75
3 = 2,25 ms (1).
On dénombre 40 périodes TP sur 6,75 ms soit TP = 6,75
40 = 0,169 ms (1).
2.2. Par définition f =
T, où f s’exprime en Hz et T en s (0,5) f = 1
Ts
= 1
2,25.10–3 = 444 Hz et F = 1
0,169.10–3 = 1 6,75
40 .10–3 = 40
6,75.103 = 5,93.103 Hz (1,5).
2.3.
2.3.1. Sur le graphique, on lit : Um(max) = 3,2 V et Um(min) = 0,8 V (1) 2.3.2. m = 3,2 – 0,8
3,2 + 0,8 = 2,4
4,0 = 0,60 (1).
2.3.3. Si le taux de modulation était supérieur à 1, il y aurait surmodulation : l’amplitude du signal modulé ne suivrait plus les variations du signal modulant ! (0,5)
2.4.
2.4.1. Il faut que Us(max) < U0, donc la tension de décalage U0 doit être plus grande que l’amplitude du signal (1).
2.4.2. Pour obtenir une bonne modulation, il faut également que la fréquence du signal porteur soit très grande devant la fréquence du signal modulant (0,5).
2.4.3. f2 = F ; f1 = F – f et f3 = F + f (1)
Séparation des éléments fer et cuivre présents dans une même solution d’après bac Antilles Septembre 2005 1.1. Étude portant sur les ions Cu2+(aq).
1.1.1. D’après la courbe en trait plein, on note que le précipité Cu(HO)2(s) apparaît à partir de pH = 5,2 (0,5).
1.1.2.
1.1.2.1. K1 = Qr,éq1 = 1
[Cu2+(aq)]éq.[HO–(aq)]2éq
(0,5).
1.1.2.2. Qr = 1
[Cu2+(aq)].[HO–(aq)]2 (0,5).
1.1.2.3. D’après les critères d’évolution, si Qr < K1, la réaction évolue dans le sens direct (1).
1.1.3. [HO–]2éq = 1
K1.[Cu2+(aq)], soit puisque [HO–] est positive : [HO–]éq = 1
K1.[Cu2+(aq)] (0,5).
1.1.4. A.N. : = [HO–]éq = 1
4,0.10180,10 = 10
4,0.10–18 = 2,5.10–9 = 1,6.10–9 mol.L–1 (1).
1.1.5. D’après la réaction d’autoprotolyse de l’eau : [H3O+]éq.[HO–]éq = Ke, donc [H3O+]éq = Ke
[HO–]éq
A.N. : [H3O+]éq = 1,0.10–14
1,6.10–9 = 10.10–15
1,6.10–9 = 6,25.10–6 mol.L–1.
pH = – log [H3O+]éq = – log(6,2.10–6) = – log 6,2 – log 10–6 = – log 6,2 + 6log 10 = 6,0 – 0,8 = 5,2 (1).
1.2. Étude portant sur les ions Fe3+(aq)
1.2.1. D’après la courbe à un pH > 3,5, la concentration des ions Fe3+ est quasi nulle. Il n’y a pratiquement plus en solution aqueuse (0,5).
1.2.2.
1.2.2.1. L’espèce extraite de la solution est un précipité d’hydroxyde de fer III (0,5).
1.2.2.2. L’espèce chimique présente dans la solution S1 est l’ion cuivre Cu2+, qui n’existe pas sous forme de précipité à pH = 4,0 (0,5).
1.2.2.3. En ajoutant de la soude on constaterait qu’il n’apparaît pas de précipité rouille d’hydroxyde de fer III, mais seulement un précipité bleu d’hydroxyde de cuivre II (0,5).
