10h-12h : TIPE

14h15-15h15 : Chapitre Op2 : Interféromètre de Michelson

- Fin de manipulation de l'interféromètre de Michelson (avec Claude DUBOIS) : coin d'air : passage de lampe spectrale mercure à lumière blanche de spectre continu, repérage de la position exacte du contact optique, observation du blanc d'ordre zéro, des irisations et du blanc d'ordre supérieur (méthode superposant les franges rectilignes du mercure avec celles de la lumière blanche)
- Augmentation de l'interfrange pour avoir une teinte plate (différence de marche quasi uniforme) dans la zone du blanc d'ordre supérieur (observation par
Prisme des cannelures sombres dans le spectre)
- Démo de l'interfrange en coin d'air
- Démo de la différence de marche par réflexion sur une lame à faces parallèles d'indice n

15h15-16h15 :

Présentation en visioconférence ZOOM de 4 écoles d'ingénieurs : EIGSI, ISPA, ENSAM, ENSMM par Hugo, Lena, Maxime et Pierre-Alexandre.
Questions-réponses diverses.

Travaux en cours :

Un peu de repos !
Le DS 5 facultatif des congés de fin d'année est à géométrie variable : l'étudiant choisira un ou plusieurs exercices de la feuille de TD Op2 à résoudre et rédiger.(une version couleur (pour l'exercice 3) est disponible ici)
Donc on prend le temps de réviser les derniers thèmes (oxydo-réduction et optique) en travaillant sur des exercices dont on a les corrigés.
Conseil : se remettre au travail dans la seconde semaine des congés.

8h-10h : Devoir Surveillé N°3 (4h)

- Exercice 1 : Electrolyse de l'alumine + électrode sacrificielle au Mg
- Exercice 2 : Raffinage du cuivre
- Exercice 3 : Nitrates : E-pH puis dosage indirect
- Exercice 4 : Lunette de microscope visant des interférences à deux puis trois fentes d'YOUNG
- Exercice 5 : Interféromètre de Michelson en lame d'air

- Enoncé du DS3
- Corrigé du DS3


13h-17h (2 1/2 classes en présentiel) : Chapitre Op2 : Interférences au Michelson (suite)

On reprend la description et l'analyse justificative simultanée de la progression de manipulation du Michelson
(Figures d'interférences en couleur ici)
- Anneaux d' Haidinger (ou d'égale inclinaison) - Lame d'air - Source Sodium
- Amélioration du réglage de parallélisme des miroirs avec la méthode du "oui-oui" "non-non"
- Expression littérale du rayon des anneaux lumineux observés (on assimile la source sodium à une source monochromatique pour ce calcul)
- Après avoir exprimé ces rayons en fonction de l'ordre d'interférence k et l'ordre p0 (a priori ni entier ni demi-entier) au centre, on l'exprime en fonction du numéro de l'anneau et on corrige la question 2 de l'exercice 1 du TDOp2(et Op1) : détermination de l'épaisseur e de la lame d'air. (On en profite pour quantifier l'incertitude sur e et en déduire qu'il est parfaitement illusoire de "deviner" l'ordre au centre à partir de cette estimation.
- On détermine la relation permettant de trouver le ∆lambda du doublet à partir du chariotage ∆e entre deux anti-coïncidences successives. Deux méthodes : l'utilisation du facteur de visibilité trouvé théoriquement et l'utilisation du ∆p=1/2 pour la première anti-coïncidence et ∆(∆p)=1 entre deux anti-coïncidences successives.
On décrit ce qui est observé en substituant la lampe sodium par la lampe mercure
On passe en coin d'air : Franges rectilignes de FIZEAU ou franges d'égale épaisseur (de coin d'air)
On prépare enfin la substitution suivante (par une lampe à filament incandescent (spectre blanc continu)) en allant chercher en lampe mercure la zone de de plus fort contraste.

Travaux en cours :
Un peu de repos !
Le DS 5 facultatif des congés de fin d'année est à géométrie variable : l'étudiant choisira un ou plusieurs exercices de la feuille de TD Op2 à résoudre et rédiger.(une version couleur (pour l'exercice 3) est disponible ici)

8h-10h : Chapitre Op2 (suite)

Justification des réglages effectués vendredi dernier

- Préréglages : Sp et Cp relativement parallèles, écart entre "bras" du Michelson inférieur au cm, vis de réglage fin d'orientation du miroir fixe loin des butées.
- Réglages GROSSIERS : parallélisme Sp-Cp, "parallélisme" approche des miroirs
- Diminution de la différence de marche : réalisation de figures d'interférences au LASER
(On justifie la zone de franges rectilignes = zone de contact optique (par une animation des sources secondaires)
- passage à la source sodium : conséquence de l'extension spatiale => localisation du plan de front des interférences => à l'infini pour la configuration lame d'air et dans le plan moyen des miroirs pour la configuration coin d'air
- Tracé des rayons lumineux dans un Michelson ( pour les deux configurations)
- Tracé justifiant la localisation à l'infini de la figure d'interférences d'anneaux en lame d'air : tous les couples de points des sources répliquées présentent la même différence de marche pour une inclinaison i donnée (et donc un point de l'écran dans le plan focal) (coïncidence parfaite à l'infini)
- Animation mettant en évidence la faible variation de différence de marche (dans le plan des miroirs) avec un balayage des points de la source étendue (coïncidence approchée dans cette zone)

(Video de la séance en ligne sur Pearltrees)

13h-18h : (2 1/2 classes + 1h de pause) : Série tournante 1 de TP (4eme séance)

-TP A1 : Conduction thermique : détermination de Diffusivités thermiques et Conductivités thermiques (régimes transitoires et établis)
-TP B1 : Calorimétrie chimique : Mesures d'enthalpies de réactions exothermiques dans des calorimètres de Berthelot
-TP C1 : Courbes intensité-potentiel : Couples du fer + Dosage ampérométrique par le cérium
-TP D1 : Titrage potentiométrique : Fe2+ par MnO4- + estimations de constantes d'équilibre par mesure de fem
-TP E1 : Goniométrie à réseau : lambdamétrie de lampes spectrales.


Travaux en cours :

- Pour la préparation au DS3 (et surtout au concours !) : travailler tous les corrigés d'exercices d'électrochimie (faits en classe ou distribués) mais également les sujets (avec corrigés) déposés sur mon site (page DS) (DM4 2019 et DS4 2019)
- Réviser les bases d'optique géométrique (cours de PTSI) avec les fiches résumé déposées sur Slack
- Travailler les corrigés d'exercices d'optique

10h-12h : TIPE

15h-17h : Chapitre Op2 : Interféromètre de Michelson

- Interro 7 : optique géométrique et interférentielle

- Corrigé de l'interro 7

- Présentation des éléments constitutifs d'un interféromètre de Michelson
- Réglages grossiers préalables : parallélisme séparatrice compensatrice, parallélisme approché des miroirs
- Recherche du contact optique
- écartement du contact optique : anneaux
- observation de la figure d'anneaux avec une source sodium
- Mesure de l'écart du doublet par les brouillages successifs
- Source Mercure : passage en coin d'air -> approche du contact optique


Travaux en cours :

- Pour la préparation au DS3 (et surtout au concours !) : travailler tous les corrigés d'exercices d'électrochimie (faits en classe ou distribués) mais également les sujets (avec corrigés) déposés sur mon site (page DS) (DM4 2019 et DS4 2019)
- Réviser les bases d'optique géométrique (cours de PTSI) avec les fiches résumé déposées sur Slack
- Travailler les corrigés d'exercices d'optique

13h-17h (2 1/2 classes en présentiel) :

Corrigés d'exercices du TD Op1 :

- Groupe B :
Exercice 6 : interférences observées avec un viseur à frontale réglée à distance finie
Exercice 10 : Miroirs de FRESNEL

- Groupe A :
Exercice 6 : interférences observées avec un viseur à frontale réglée à distance finie
Exercice 7 : Cohérence spatiale et temporelle autour des trous d'Young
Exercice 11 : Principe de l'interférométrie stellaire (début)

Des corrigés supplémentaires des exercices 10 et 11 sont disponibles sur Slack

Travaux en cours :

- Pour la préparation au DS3 (et surtout au concours !) : travailler tous les corrigés d'exercices d'électrochimie (faits en classe ou distribués) mais également les sujets (avec corrigés) déposés sur mon site (page DS) (DM4 2019 et DS4 2019)
- Réviser les bases d'optique géométrique (cours de PTSI) avec les fiches résumé déposées sur Slack
- Travailler les corrigés d'exercices d'optique
- Préparer l'interrogation 7 sur l'optique (géo+interférentielle)

8h-10h : Chapitre Op1 (fin) + exercice

Cohérence temporelle

- Une source terriblement incohérente temporellement : spectre continu d'une lumière blanche
Une figure d'interférence très limitée au voisinage immédiat de l'ordre zéro : blanc d'ordre zéro + 5 ou 6 franges irisées de moins en moins contrastées de part et d'autre pour terminer par un blanc d'ordre supérieur.
- Cannelures sombres : application au calcul du nombre de cannelures dans le spectre (que visualiserait un observateur à travers un spectroscope à vision directe)
- Longueur de cohérence temporelle, temps de cohérence temporelle : relation à la largeur des raies dans le spectre (cas général : gaussien-lorentzien)
(Relations au ∆lambda, ∆nu, ∆sigma). Ordres de grandeur pour différentes sources plus ou moins monochromatiques.

Réseaux de traits

Pas du réseau (a) et nombre n de "traits/mm"
Expression de l'éclairement pour des interférences à N ondes
Expression de la différence de marche entre deux rayons successifs
Directions d'interférences constructives (spectres d'ordre 1,2,3,-1,-2,-3…) : "formule" des réseaux "en transmission"
Cas particulier de l'incidence normale
(La méthode du minimum de déviation sera explicité en TP goniométrie à réseau)


Exercice 8 du TDOp1 : lame d'indice n devant un des trous d'Young : glissement de la figure de plusieurs interfranges, intérêt de la lumière blanche pour repérer l'ordre zéro.

(Video de la séance en ligne sur Pearltrees)

13h-18h : (2 1/2 classes + 1h de pause) : Série tournante 1 de TP (3eme séance)

-TP A1 : Conduction thermique : détermination de Diffusivités thermiques et Conductivités thermiques (régimes transitoires et établis)
-TP B1 : Calorimétrie chimique : Mesures d'enthalpies de réactions exothermiques dans des calorimètres de Berthelot
-TP C1 : Courbes intensité-potentiel : Couples du fer + Dosage ampérométrique par le cérium
-TP D1 : Titrage potentiométrique : Fe2+ par MnO4- + estimations de constantes d'équilibre par mesure de fem
-TP E1 : Goniométrie à réseau : lambdamétrie de lampes spectrales.


Travaux en cours :

- Révisions d'optique géométrique de PTSI
- Chercher les exercices du TDOp1 pour mercredi : 6 et 7 (seront corrigés mercredi avec les 9,10 et 11 si possible)

10h-12h : TIPE

15h-17h : Chapitre Op1 : Fentes d'Young - cohérence spatiale et cohérence temporelle.

- différence de marche avant puis après les trous d'Young
- fente source de largeur b réglable : effet sur le contraste de la figure d'interférences (compromis luminosité-contraste, largeur d'inversion de contraste)
(Calcul effectué au tableau)
- Cohérence temporelle : cas simple d'un source bi-chromatique (doublet comme pour la lampe Na ou Hg)
(Calcul effectué au tableau)
Tracé de la courbe d'éclairement fonction de la différence de marche.
Commentaires sur la mesure précise d'un ∆lambda au Michelson alors que la mesure du lambda est plus difficilement précise.
- Cas d'une lumière blanche (assimilée dans un premier temps à une tri chromatique bleue-jaune-rouge)
- Présence de longueur d'ondes manquantes dans un spectre continu (vu au spectroscope à vision directe) pour une différence de marche donnée : cannelures sombres, blanc d'ordre zéro, irisations, blanc d'ordre supérieur.


Video du cours disponible sur Pearltrees

Travaux en cours :

- Pour la préparation au DS3 (et surtout au concours !) : travailler tous les corrigés d'exercices d'électrochimie (faits en classe ou distribués) mais également les sujets (avec corrigés) déposés sur mon site (page DS) (DM4 2019 et DS4 2019)
- Réviser les bases d'optique géométrique (cours de PTSI) avec les fiches résumé déposées sur Slack
- Les exercices d'optique distribués commenceront à être corrigés ensemble en classe lundi matin : pour le moment (ce WE) préoccupez-vous plutôt des exercices 6,7 et 8.
- MAIS le travail (urgent et indispensable) de cette semaine et ce WE à venir est prioritairement de travailler les corrigés de Chimie ! Et donc de me poser des questions (Slack privé ou public, mail) sur les réponses que vous ne comprenez pas !!

13h-17h (2 1/2 classes en présentiel) :

Suite du cours Chapitre Op1

Partie expérimentale :

- ondes produites par diffraction sur cuve à ondes : hyperboles d'interférences à distance finie
- LASER (onde sensiblement plane) arrivant sur des trous d'Young avec divers écartements : observation de la figure d'interférences dans la tache de diffraction. Différents écarts. Substitution des trous par des fentes d'Young. Observations. Commentaires qualitatifs et semi-quantitatifs.

Calculs théoriques :

- séparation en trains d'ondes jumeaux : division de front et division d'amplitude
- Expression de Fresnel avec différence de marche
- Déphasages supplémentaires à la réflexion sur dioptres
- redémonstration de la "formule de Fresnel" avec les amplitudes vibratoires complexes
- Contraste et visibilité
- Trous d'Young : expression exacte de la différence de marche (hyperboloïdes de révolution), expression approchée à grande distance (+ cas particulier à l'infini grâce à une lentille en sortie et l'écran dans son plan focal image)

Travaux en cours :

- Pour la préparation au DS3 (et surtout au concours !) : travailler tous les corrigés d'exercices d'électrochimie (faits en classe ou distribués) mais également les sujets (avec corrigés) déposés sur mon site (page DS) (DM4 2019 et DS4 2019)
- Réviser les bases d'optique géométrique (cours de PTSI) avec les fiches résumé déposées sur Slack
- Les exercices d'optique distribués commenceront à être corrigés ensemble en classe lundi matin : pour le moment (ce WE) préoccupez-vous plutôt des exercices 6,7 et 8.
- MAIS le travail (urgent et indispensable) de cette semaine et ce WE à venir est prioritairement de travailler les corrigés de Chimie ! Et donc de me poser des questions (Slack privé ou public, mail) sur les réponses que vous ne comprenez pas !!

8h-10h : Chapitre Op1 (suite)

Amplitude vibratoire de l'onde

- définition d'une fonction scalaire sans lui associer de grandeur physique pour le moment
- phase locale et instantanée
- vecteur d'onde

Théorème de Malus-Dupin

Enoncé du théorème + forme k=grad(phi)
Applications : avec le principe du retour inverse autour d'une lentille + superposition d'ondes planes (expression du déphasage par les vecteurs des deux ondes)

Eclairement :

Notion d'éclairement défini à partir de la vibration scalaire spatio-temporelle : moyenne quadratique

Expressions à partir de l'amplitude vibratoire réelle et de l'amplitude vibratoire complexe.
Notions sur quelques détecteurs optiques à effet photoélectrique (photodiode, photorésistance..) et ordre de grandeurs des temps de mesure de l'éclairement pour chaque type de détecteurs. (Voir les documents : panorama des détecteurs optiques + détecteurs optroniques )

Déphasages en M,t :

Distinction du déphasage dû à la différence de marche et du déphasage aléatoire des trains d'onde à l'origine des temps.

Démonstration de la formule de FRESNEL des interférences à deux ondes en signalant progressivement les conditions nécessaires à l'obtention d'un terme d'interférences :
1- synchronisme (isochronisme)
2- phases identiques des trains d'onde à l'origine
3- différence de marche inférieure à la longueur des trains d'onde (sera vu mercredi)


(Video de la séance en ligne sur Pearltrees)

13h-18h : (2 1/2 classes + 1h de pause) : Série tournante 1 de TP (2eme séance)

-TP A1 : Conduction thermique : détermination de Diffusivités thermiques et Conductivités thermiques (régimes transitoires et établis)
-TP B1 : Calorimétrie chimique : Mesures d'enthalpies de réactions exothermiques dans des calorimètres de Berthelot
-TP C1 : Courbes intensité-potentiel : Couples du fer + Dosage ampérométrique par le cérium
-TP D1 : Titrage potentiométrique : Fe2+ par MnO4- + estimations de constantes d'équilibre par mesure de fem
-TP E1 : Goniométrie à réseau : lambdamétrie de lampes spectrales.


Travaux en cours :

- Révisions d'optique géométrique de PTSI
- Commencer à chercher les exercices du TDOp1

10h-12h : TIPE

15h-17h : Interro sur l'électrochimie + Introduction aux interférences (Classe répartie sur deux salles)

Les copies corrigées du DS2 sont rendues aux étudiants.

- Interrogation 6 : Electrochimie de l'oxydoréduction
- Corrigé de l'interrogation 6

- Expériences sur cuve à ondes : ondes mécaniques se propageant à la surface libre d'une très faible épaisseur d'eau :
1- double-vibreur ponctuel : allure des fronts d'onde circulaires divergeant + observation des hyperboles fixes (floues) correspondant aux zones d'interférence destructive (annihilation des vagues par superposition)
2- Expériences filmées à deux vibreurs indépendants : tentatives d'immobilisation des interférences : glissement lent des hyperboles observé par calque
3- Extrapolation dans le domaines des ondes lumineuses : ordres de grandeur des fréquences et pulsations des ondes visibles. Présentation d'une amplitude vibrationnelle scalaire locale et instantanée. Sans appliquer le théorème de superposition, on choisit de raisonner sur le glissement de phase que l'on peut associer à un mauvais isochronisme : calcul de l'écart de fréquence nécessaire à l'observation d'un phénomène quasistationnaire : écart de fréquence relatif incroyablement faible => impossibilité d'avoir deux sources suffisamment isochrones.
(Signalement du problème supplémentaire de l'origine aléatoire des phase des trains d'ondes successifs : cohérence de phase mutuelle possible seulement si on réplique une source primaire en sources secondaires à trains d'ondes jumeaux)

Rappels sur les principes de base de l'optique géométrique et les limites de son domaine d'application
Définitions, signalement de la diffraction, des conditions de Gauss…

Evocation du principe variationnel de Fermat (invitation au visionnage de la video de Benoit Hebert sur Fermat)
Réflexion sur le caractère non significatif de la longueur géométrique des rayons lumineux tracés autour d'une lentille. (Rappels sur la notion d'indice)
Remarques sur l'utilisation inadéquate de la longueur d'onde pour les couleurs : choix de la longueur d'onde DANS LE VIDE pour préciser une fréquence oscillatoire en réalité.
Définition du chemin optique.
Présentation de la différence de marche qui sera cruciale dans l'expression de la formule de Fresnel des interférences à deux ondes.

Video du cours disponible sur Pearltrees

Travaux en cours :

- Retour individuel sur les copies du DS2
- DM Facultatif d'électrochimie
- Révisions d'optique géométrique
- lecture du texte du nouveau TP réalisé lundi

13h-17h (2 1/2 classes en présentiel) :

TD Echi1-1 : Aspect thermodynamique de l'électrochimie (rappels et compléments de PTSI)

Et TD Echi1-2 : Aspect cinétique de l'électrochimie (courbes intensité-potentiel, corrosion)

Exercices corrigés avec le groupe B :
TD Echi1-2
- Exercice 2,3 et 4.2

Exercices corrigés avec le groupe A :
TD Echi 1-2
- Exercice 2 et 4.3
TD Echi 1-1
- Exercice 3 et 4

Travaux en cours :

- DM4 FACULTATIF : exercices 5,6,8 du TD Echi 1-1 + exercices 7et 8 du TD Echi 1-2. (À rendre lundi 30 novembre)
- Facultatif : un QCM Qmax sur l'oxydoréduction est disponible en ligne (à faire plutôt à partir de lundi soir)
- Interrogation de cours sur l'électrochimie le vendredi 27 novembre

8h-10h : Chapitre Echi1 (semi-distanciel)

Courbes intensité-potentiel + piles de corrosion + méthode de protection

- rôle de la résistance du circuit
- saturation en intensité due à la diffusion limite dans la couche de Nernst

Application : TD Echi 1-2 exercice 1

- Domaines (corrosion, immunité, passivité) (aspect thermodynamique)
- Attaque des métaux par les acides
- Corrosion galvanique (métal plus ou moins électropositif)
- Corrosions différentielles
- Protections


(Video de la séance en ligne sur Pearltrees)

13h-18h : (2 1/2 classes + 1h de pause) : Série tournante 1 de TP (1ere séance)

-TP A1 : Conduction thermique : détermination de Diffusivités thermiques et Conductivités thermiques (régimes transitoires et établis)
-TP B1 : Calorimétrie chimique : Mesures d'enthalpies de réactions exothermiques dans des calorimètres de Berthelot
-TP C1 : Courbes intensité-potentiel : Couples du fer + Dosage ampérométrique par le cérium
-TP D1 : Titrage potentiométrique : Fe2+ par MnO4- + estimations de constantes d'équilibre par mesure de fem
-TP E1 : Goniométrie à réseau : lambdamétrie de lampes spectrales.


Travaux en cours :

- DM4 FACULTATIF : exercices 5,6,8 du TD Echi 1-1 + exercices 7et 8 du TD Echi 1-2. (À rendre lundi 30 novembre)
- Facultatif : un QCM Qmax sur l'oxydoréduction est disponible en ligne (à faire plutôt à partir de lundi soir)
- Interrogation de cours sur l'électrochimie le vendredi 27 novembre
- Exercices à chercher pour la séance de TD de mercredi 25 novembre : TD Echi1-1 : 3 et 4 (pour finaliser la partie Thermo) mais nous passerons surtout du temps à corriger les exercices 2,3 et 4 du TD Echi1-2

10h-12h : TIPE

15h-17h : Chapitre Echi1 : Aspect cinétique : les courbes intensité-potentiel (i(V))

Fin des rappels de thermodynamique de l'oxydoréduction :

- Un tableau de potentiels redox est distribué.
- Absence de zone de prédominance de Cu+ (aq) (dismutation)
- zone de stabilité de H2O

- "immunité" factuelle cinétique de H2O : introduisant la seconde partie du chapitre.

Aspects cinétiques de l'oxydo-réduction

- Relation entre l'intensité du courant et la vitesse de réaction => mesure indirecte de vitesse à l'ampèremètre.
- surtensions apparaissant dans certaines expériences
- Systèmes lents-rapides, surtensions (=surpotentiels pour nous)
- rôle de la nature de l'électrode (exemples de surtensions types des couples de l'eau)
- Montage à trois électrodes de tracé des courbes i(V) de couples redox
- Positionnement des courbes i(V) (cas simple où une seule oxydation et une seule réduction est envisagée) : Fonctionnement en "électrolyseur" (système chimique récepteur électrique) et fonctionnement en "pile" (système chimique générateur électrique)


Travaux en cours :

- DM4 FACULTATIF : exercices 5,6,8 du TD Echi 1-1 + exercices 7et 8 du TD Echi 1-2. (À rendre lundi 30 novembre)
- TP à lire (et préparer la partie théorique) pour la série tournante commençant lundi.
- BLOUSE DE COTON DE CHIMIE OBLIGATOIRE LUNDI
- Facultatif : un QCM Qmax sur l'oxydoréduction est disponible en ligne (à faire plutôt à partir de lundi soir)
- Interrogation de cours sur l'électrochimie le vendredi 27 novembre
- Exercices à chercher pour la séance de TD de mercredi 25 novembre : TD Echi1-1 : 3 et 4 (pour finaliser la partie Thermo) mais nous passerons surtout du temps à corriger les exercices 1,2,3 et 4 du TD Echi1-2

8h-10h : Devoir Surveillé N°2 (4h)

- Dimensionnement thermique
- Conversion analogique-numérique
- Thermochimie autour de l'azote (ammoniac et oxydes + hydrazines (ergols))
- Equilibre hétérogène

Énoncé du DS 2

Corrigé du DS 2

13h-17h (2 1/2 classes en présentiel) : TD Echi1-1 : Aspect thermodynamique de l'électrochimie (rappels et compléments de PTSI)

Les étudiants cherchent les exercices en temps réel avec l'enseignant. (non préparés à cause du DS)

Travaux en cours :
Poursuite de la recherche des exercices du TD Echi1-1

8h-10h : Chapitre Echi1 (semi-distanciel)

Aspects thermodynamiques de l'électrochimie

- Présentation qualitative de l'étude d'équilibres et déséquilibres d'un système chimique en interaction avec un opérateur électrique extérieur. C'est l'ensemble qui nous intéresse.
- Démo de ∆rG=-nF∆E
- Démo de Nernst
- Frontières et zones : prédominance, existence, activité frontière fixée pour les gaz.
- Application sur des cas particuliers
- Rappel sur le Degré d'Oxydation. (ou NO)
- Diagrammes E/pH
- pentes des frontières en V/unité de pH

(Video de la séance en ligne sur Pearltrees)

13h-18h : (2 1/2 classes + 1h de pause) : TP 8 : filtrages numériques différents : convolution (lissage et sinuscardinal)

Les étudiants réutilisent la trame du programme python précédent et ne programment que le lissage par moyenne glissante de n échantillons.

On analyse rapidement un programme de convolution par sinus cardinal en faisant remarquer que c'est le même principe.

Avec le groupe B, on analyse (et on vérifie expérimentalement) le fonctionnement d'un montage de principe CNA 4 bits à ALI

Voir fichiers associés ici (TP8)

Travaux en cours :

- Réviser pour le DS : Thermique (Chap Tphy1), Thermochimie (Chap Tchi1) et Electronique numérique (Chap Ec3)

10h-12h : TIPE

14h-16h : TD (corrigés en demi-classes séparées)

Correction des exercices 6 et 9 du TD Tchi1
Correction des exercices 1 et 2 du TD Ec3


Travaux en cours :

- Réviser pour le DS : Thermique (Chap Tphy1), Thermochimie (Chap Tchi1) et Electronique numérique (Chap Ec3)
- Chercher l'exercice 9 du TD Ec3 pour préparer la séance de TP8 de lundi

8h-10h : Chapitre Tchi1 (fin)

Interro 5

Corrigé de l'interrogation

- démonstration de l'expression du dA(dp) montrant la relation entre signe du ∆vg et sens spontané de déplacement d'équilibre.
- déplacements d'équilibre par modification d'une activité d'un réactif ou un produit

Corrigé de l'exercice 3 et de l'exercice 5 du TD Tchi1

13h-18h : (2 1/2 classes + 1h de pause) : TP 7 : filtrages numériques de signaux réels avec python

Les étudiants exportent des fichiers .txt de mesures réelles (issues de GBF) numérisées sous Latispro par le CAN SysamSP5 (12 bits). (Formes différentes, fréquences différentes, fréquences d'échantillonnage différentes)
Ces fichiers textes doivent être traités pour extraction des valeurs numériques : élimination de l' entête, repérage des séparateurs, collecte de l'ensemble des données.
Les étudiants doivent ensuite proposer une version discrétisée des équations différentielles des filtres usuels et coder une fonction dont la boucle de calcul fournira les valeurs du signal numérique simulant la sortie de ce filtre. On peut également renvoyer les représentations graphiques temporelles et fréquentielles (numpy.fft.fft).

On teste alors son programme sur divers fichiers de signaux périodiques exportés par LatisPro.

Voir fichiers associés ici (TP7)

Travail en cours :
Pour vendredi :
- exercices 6 et 9 du TD Tchi1
- exercices 1,2 et 4 du TD Ec3
Pour lundi :
- exercice 9 du TD Ec3

10h-12h : TIPE

Désolé pour la présence insuffisante. Trop de choses à organiser pour les semaines à venir.

15h-17h : TD-COURS

Correction d'une partie de l'exercice 4 sur l'équation bilan CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)
- obtention des grandeurs ∆rH° et ∆rS° par deux valeurs de pressions d'équilibre associées à des températures
- étude de la réaction éventuelle dans le sens retour : on ajoute du CO2 dans une enceinte contenant CaO
- quantité de CO2 à introduire pour atteindre l'équilibre puis pour le rompre
- allure de la courbe P(n)

Chapitre Tchi1 (fin)

Variance d'un système physico-chimique en équilibre : définition, interprétation, calcul sur un exemple, on signale la règle des phases de GIBBS (qui est HP)
- notions de rupture d'équilibre et de déplacement d'équilibre
- Etude générique du comportement d'un système chimique après la modification infinitésimale d'un paramètre intensif : signe de l'affinité à l'état perturbé -> sens spontané du déplacement d'équilibre
- Cas de dT : démo avec dA + exemples, loi de modération de Lechatelier, démo par vant'Hoff et les états d'eq initial et final
- Cas de dp : (pas eu le temps de la démo : sera faite lundi matin), utilisation de l'expression de dA(dp), cohérence qualitative avec Lechatelier.


Travaux en cours :

- Réviser le chapitre Tchi1 : Interro de cours lundi matin
- Finir l'exercice 3 pour le groupe A
- Réfléchir à la discrétisation des équations différentielles des filtres pas-bas, passe-haut et passe-bande habituels pour un programmation python lundi après-midi. (Cf Chapitre TP-Cours Ec3)

13h-17h : COURS -TD de thermochimie (2*2h en demi-classes)

Cours pour les deux groupes :

- Rappel sur la loi de Hess (exemple d'utilisation pour estimer une énergie réticulaire de cristal (groupe A seulement))
- Relations entre grandeurs de réaction :
-∆rU et ∆rH : cas des corps condensés et des gaz. Apparition du ∆vg à cette occasion
- Réactions endo ou exothermique.(relation à la quantité de chaleur reçue)
- ∆rG et ∆rS par les relations de Gibbs-Helmholtz (HP)
- ∆rG et ∆rH par les relations de Gibbs-Helmholtz (HP)
- Lois de Kirchhof : ∆rCv et ∆rU, ∆rCp et ∆rH, ∆rCp et ∆rS
- Démonstration de la température de flamme pour une réaction exothermique
- Affinité chimique de réaction
- Relation aux potentiels chimiques et aux activités : apparition du quotient de réaction Q
- cas de l'équilibre A=0 => A°(T)=-RT LnK avec la constante d'équilibre K(T)=Qeq (loi de Guldberg et Waage ou LAM)
- Présentation de A=RTLn(K/Q) pour retrouver les comparaisons de PTSI entre Q initial et K pour prévoir un sens spontané de réaction.
- Loi de l'isobare de Vant'Hoff
- Méthodes d'estimation de constantes d'équilibres de réactions quelconques à partir de bases de données thermochimiques

Exercices :

Groupe A :

Exercices 1 et 3 (à finaliser) du TD Tchi1

Groupe B :

Exercice 2 du TD Tchi1

Les étudiants d'un groupe doivent partager leur prise de note de correction avec les étudiants de l'autre groupe.

La séance (ou des passages de celle-ci) est visible sur Pearltrees.

Travail en cours :

Finaliser l'exercice 3 pour le groupe A
Chercher la question I.2 de l'exercice 4 pour les deux groupes

8h-10h : Chapitre Tchi1

Rappel de la définition du potentiel chimique d'une entité dans sa phase.

- application à la transformation physique d'un changement d'état (équilibre dynamique)
- Evolution du potentiel chimique avec la pression
- Intégration d'un état STANDARD à mon état initial dans les cas :

- gaz parfait seul - mélange idéal de GP - corps condensé (solides non miscibles par exemple)- Etats standards en solution - solvant - solutés

Expression générique de l'activité d'une entité dans une phase
(Activité unitaire dans tout état standard)
- Définition des états standard
- Définition des grandeurs de "réaction" (grandeur d'équation-bilan qui avance d'une mole en fait)
- présentation en combinaison linéaire des grandeurs molaires partielles (utilisation des coefficients stoechiométriques)
- Etat standard de référence d'un ELEMENT
- Grandeurs standard de formation : démo de la loi de Hess

13h-18h : (2 1/2 classes + 1h de pause) : TP 6 : Echantillonnage-repliement-quantification des CAN p bits.

Expérience stroboscopique : que sait-on sur la fréquence d'un signal périodique quand on l'échantillonne à fe ?
Repliement de spectre
Condition de Nyquist-Shannon
Quantum - nombre de bits d'un CAN
Traitement numérique : discrétisation d'une équation différentielle pour réaliser un filtre passe-bas numérique (avec Latis Pro) (fait seulement avec le groupe A)

- Chapitre de TP-COURS Ec3

- HP : démo Shannon par les produits de convolution : peignes de Dirac temporel et fréquentiel. (Pour les curieux uniquement !)


Travail en cours :
- travailler les corrigés des DM3 : A et B
- réviser sa thermochimie de sup

10h-12h : TIPE

Les autres poursuivent leurs recherches en particulier les projets expérimentaux ou informatiques.

15h-17h : COURS

Chapitre Tchi1

Intro : On veut prévoir le sens de déplacement spontané d'un système susceptible d'être le siège de réaction(s) chimique(s).
On devine que le sens spontané sera le sens irréversible de la production d'entropie.

Définitions : système physico-chimique, phase, fraction molaire
On rappelle les principes de la thermodynamique
On donne les identités thermodynamiques (définition de la température thermodynamique et de la pression thermodynamique)
On compare dans le cas particulier d'une transfo réversible isobare isotherme
On compare dans le cas général
On applique à l'enthalpie libre
Cas réversible et sans travail récupéré.
Cas irréversible et sans travail récupéré.
Notion de potentiel
Cas réversible avec travail récupéré
Cas irréversible avec travail récupéré
G vu comme le réservoir énergétique dont la diminution est le travail maximum récupérable
Définition des grandeurs molaires partielles (grandeurs "dans un certain mélange")
Enthalpie libre molaire partielle = potentiel chimique de l'entité dans sa phase mélange

Les versions papier des documents suivants sont distribuées :
- corrigé du DM2
- plan du chapitre Ec3 "Eléments d'Electronique Numérique" (qui sera traitée en TP-cours sur 3 semaines après les vacances)
- Diaporama du chapitre TP-cours Ec3

Travail à faire :

- Travailler son TIPE : PARTIE EXPERIMENTALE à préparer : protocole, matériel, ambition…
- Contacts pour le TIPE
- Revoir les corrigés des DM et DS avec votre copie et une feuille de réécriture.
- Partager les corrigés de TD faits dans l'"autre groupe"
- Revoir toute la thermodynamique physique de PTSI
- Revoir les chapitres de thermochimie traitant des ∆H de K et Q de PTSI (seront au programme de colle de la semaine de rentrée)
- Continuer à travailler des exercices d'électronique d'analogiques si le DS a montré des lacunes dans ce domaine
- Retravailler la chimie des solutions aqueuses de PTSI si le DS a montré des lacunes dans ce domaine
- Continuer à travailler des exercices de conduction thermique
- Chercher et rédiger le DM3 (A et/ou B) pour le lundi de la rentrée des vacances de Toussaint

Bonnes vacances studieuses (à votre rythme mais avec pugnacité !)

13h-17h : TD Equilibre liquide-vapeur et diagrammes d'état (2h par groupes demi-classe)

Les copies du DS1 et les interros 4 sont rendues corrigées aux étudiants

Groupe B :

Rappels sur les détentes : Joule-Gay Lussac et Joule-Kelvin
Corrections : Application 5 et application 4

Groupe A :

Corrections : Application 5 et application 4 (complète)

Les étudiants d'un groupe doivent partager leur prise de note de correction avec les étudiants de l'autre groupe.


17h-19h : TD IMSP1 : Résolution numérique d'équations de diffusion de chaleur (2eme séance : groupe B)

- Cas d'un matériau dont la conductivité dépend de la température (régime permanent)
Comparaison des résultats pour des pas donnés : Euler, RK45, odeint avec solution exacte (connue !)

Énoncé

Fichiers python exécutables

Travaux en cours :
- DM2 pour vendredi 16 octobre

8h-10h : Chapitre Tphy1

Interro 4 sur la partie conduction thermique du chapitre.

Corrigé Interro 4

Fin de chapitre :
- Théorème des moments (démonstration)
- Diagramme de Clapeyron (p,v)
- Diagramme entropique (T,s)
- Diagramme de Mollier (h,s)

Application 3 : suite et fin.
Détermination des titres en vapeur à l'état initial et l'état final
Détermination de la Quantité de chaleur reçue Q par les variations de fonctions d'état sur un autre "chemin thermodynamique" partant du même état initial et arrivant au même état final.

Applications 4 et 5 : À chercher pour mercredi 14 octobre

13h-18h : (2 1/2 classes + 1h de pause) : TP 5 : Evaluation d'incertitudes de type A : LPU et MCM

- La méthode de propagation des variances (LPU) et ses expressions en sommes quadratiques sont rappelées. Le coefficient √3 de l'incertitude-type est clairement associée à une distribution uniforme sur l'intervalle (ou rectangulaire). Les coefficients d'élargissement 2 et 3 pour un niveau de confiance 95% ou >99% seront approximativement justifiés par la loi normale. Les résultats obtenus par les expressions quadratiques seront comparés aux incertitudes-type obtenues par création de la distribution de la variable finale lors d'une application de la méthode de Monte-Carlo.

- Observation des histogrammes et FFT de "bruits" naturels et/ou synthétisés artificiellement : des "souffles" au format .wav sont décrits par leur histogramme et leur spectre : prédominance de la densité de probabilité gaussienne dans les bruits naturels. (+ bruit blanc, rose, bleu …)

- Les étudiants programment un exemple : grandeur somme de trois variables indépendantes à distributions variées (≠ PDF : rectangulaires, gaussiennes et triangulaires). Tracé des histogrammes de départ et d'arrivée. Comparaison des résultats par LPU et MCM.

Travail en cours :
- finalisation des exercices de conduction entamés mercredi dernier (selon les groupes)
- Applications 4 et 5
- DM2 pour vendredi 16 octobre

10h-12h : TIPE

Les derniers étudiants de la classe présentent leurs pistes de recherche et en discutent avec les enseignants encadrants sur RV.
Les autres poursuivent leurs recherches en particulier les projets expérimentaux ou informatiques.

15h-17h : COURS

Rappels de PTSI pour compléter la conduction thermique : calorimétrie, hypothèse d'un calorimètre idéal et d'une transformation monobare avec équilibre thermique final : ∆H=Qp=0
Modifications de cette équation pour un calorimètre dont on connait la résistance thermique.

Chapitre Tphy1

Etats d'un corps pur dans l'espace (p,v,T)
Transitions de phase (noms)
Point triple d'équilibre triphasé, courbes d'équilibre diphasé, domaines monophasés
Variance d'un état d'équilibre.
Point critique : état de fluide supercritique
Chaleur latente de changement d'état = discontinuité d'enthalpie
Relation entre discontinuité d'enthalpie et discontinuité d'entropie lors d'un changement d'état "équilibré" (=réversible)
Evolution de cette discontinuité sur la courbe d'équilibre liquide-vapeur : amoindrissement au fur et à mesure de l'approche du point critique
Relation de Clapeyron
Notion de pression de vapeur saturante : pression d'équilibre liq-vap à une température T
Lois empiriques (Duperray) et semi-empiriques (Dupré ou Rankine)
Relation de Clapeyron (non démontrée : HP)
Caractère inapproprié de l'appellation "mélange" liquide-vapeur.
Diagramme de Clapeyron (Isothermes d'Andrews)

Application à un équilibre liquide-vapeur du mercure (Application 3 associée au chapitre)

Travail à faire :
- Réviser la calorimétrie de PTSI (cf programme de colle de la semaine)
- Apprendre le cours (Chapitre Tphy1) en vue d'une interrogation lundi (Interro 4)
- Lire le TP 5 pour lundi (et les documents annexes sur la méthode de Monte Carlo)
- DM2 pour vendredi 16 octobre

8h-12h : DS 1 : Electronique analogique et chimie des solutions aqueuses

Enoncé du DS1

Corrigé du DS1

13h-17h : TD Tphy1 (2h par groupes demi-classe)

Groupe A :

Compléments sur le coefficient conducto-convectif de Newton, les résistances d'interface, le caractère irréversible de l'équation de diffusion de la chaleur, la relation entre durée caractéristique de diffusion et longueur caractéristique de diffusion.

Correction des exercices 1, 2 et 4 du TD Tphy1

Groupe B:

Compléments sur le coefficient conducto-convectif de Newton, les résistances d'interface, le caractère irréversible de l'équation de diffusion de la chaleur, la relation entre durée caractéristique de diffusion et longueur caractéristique de diffusion.

Correction des exercices 3 et début du 6 du TD Tphy1

Les étudiants d'un groupe doivent partager leur prise de note de correction avec les étudiants de l'autre groupe.

Le compte rendu de TP 3 est ramassé

17h-19h : TD IMSP1 : Résolution numérique d'équations de diffusion de chaleur (première séance : groupe A)

- Barre de fer entre deux thermostats (régime transitoire) :
- calcul en discrétisant l'équation diff
- calcul par la moyenne des températures voisines précédentes
- calcul directement sur les tableaux : gain énorme de temps d'exécution

Énoncé

Travaux en cours :
- DM2 pour vendredi 16 octobre

8h-10h : Chapitre Tphy1

Conduction thermique

Valeurs de conductivités thermiques (bon conducteurs et isolants)
Rappels sur la capacité thermique (massique ou volumique) d'un corps condensé incompressible et indilatable.
Bilan d'énergie interne d'agitation thermique : premier principe
Cas U conservative
Application à une tranche de matériau d'épaisseur dx dans un gradient de température mono dimensionnel
Equation de conservation 1D : équation de la diffusion thermique, diffusivité thermique.

Cas général de géométrie 3D quelconque :
- définition intrinsèque de l'opérateur divergence (flux de vecteur à travers une surface fermée par unité de volume)
- Forme intégrale : le théorème de Green-Ostrogradski
- expressions de la divergence dans les systèmes de coordonnées usuels
- L'opérateur laplacien scalaire : composition div(grad)
- expression dans les différents systèmes de coordonnées

Application à l'obtention d'une équation de diffusion thermique valable quelque soit le champ scalaire des températures
Cas d'un terme non nul de production d'énergie d'agitation thermique

Les CLST : conditions aux limites spatio-temporelles (cas usuels)

Analogie électro-thermiques = > Résistance thermique (définition générale, unité puis cas particulier de sections équipotentielles constantes)
- Morceaux de matériaux en série et en parallèle.

13h-18h : (2 1/2 classes + 1h de pause) : TP 4 : Oscillateur astable

- Réalisation d'un GBF basique, réglages d'amplitude, de fréquence, de rapport cyclique…
- Les étudiants peuvent utiliser la fin de séance pour compléter des mesures pour leur compte rendu du TP 3

Travail en cours :
- Révisions de toute l'électronique analogique ET DES REACTIONS ACIDE_BASE ET PRECIPITATION_DISSOLUTION de PTSI. (En vue du DS1 de mercredi)

10h-12h : TIPE

La moitié des étudiants de la classe présentent leurs pistes de recherche et en discutent avec les enseignants encadrants sur RV.
Les autres poursuivent leurs recherches en autonomie.

15h-17h : COURS

Chapitre Tphy1

On aborde la conduction (ou diffusion) thermique.
- Les trois principaux modes de transfert thermique (quelques compléments sur le rayonnement (Planck, Corps noir)
- Quantité de chaleur reçue par un système, puissance (ou flux thermique)
- Vecteur densité de courant thermique : expression du flux traversant une surface ouverte, du flux sortant d'un système à surface fermée. (Unités)
- Loi de Fourier (caractère phénoménologique, analogie avec la loi d'Ohm)
- L'opérateur gradient (définition intrinsèque, composantes en cartésiennes, cylindriques et sphériques, interprétation 2D (ligne de plus grande pente montante))
- Conductivité thermique (unité)


Travail à faire :

- Lire le TP 4 pour lundi et voir ce que vous pouvez faire pour compléter votre compte rendu de TP 3 (à rendre le mercredi)
- Faire l'interro Qmax en ligne (Electronique Analogique) (AVANT DIMANCHE 18h : après c'est zéro)

- Révisions de toute l'électronique analogique ET DES REACTIONS ACIDE_BASE ET PRECIPITATION_DISSOLUTION de PTSI. (En vue du DS1 de mercredi)

[Pour les 3/2 : La préparation de la séance IMSP 1 est prématurée (ainsi que du DM2). Attendez d'avoir avancé le cours de conduction thermique]

13h-17h : TD Ec2 (2h par groupes demi-classe)

Groupe A :

Correction au tableau des exercices 1 et 4 du TD Ec2
Traitement d'un exercice sur la condition d'oscillations de Barkhausen (réseau de 5 cellules RC en cascade avec un amplificateur inverseur)

Corrigé de l'ex Barkhausen

Groupe B:

Correction au tableau des exercices 2 et 6 du TD Ec2
Traitement d'un exercice sur la condition d'oscillations de Barkhausen (réseau de 5 cellules RC en cascade avec un amplificateur inverseur)

Corrigé de l'ex Barkhausen

Les étudiants d'un groupe doivent partager leur prise de note de correction avec les étudiants de l'autre groupe.


Travaux en cours :
- DM1 pour le vendredi 2 octobre
- Compte rendu de TP 3 reporté au mercredi 07 (possibilité de finir quelques relevés en fin de TP4)
- Révisions pour le DS1 : Electronique analogique (Sup + Spé) + Chimie (acide-base et dissolution-précipitation de Sup)

8h-10h : Chapitre Ec-2 (fin)

Interrogation 3 (ALI et ses applications)

Corrigé des calculs littéraux au tableau

Montage Oscillateur astable (intégrateur inverseur bouclé avec un comparateur à Hysteresis non-inverseur)
- Corrigé du calcul de la période (et donc fréquence)
- Comment "récupérer" un signal sinusoïdal à partir de cet oscillateur ?

Montage Oscillateur astable (compacté) (Filtre RC passe-bas avec un comparateur à Hysteresis inverseur)
- Détermination des valeurs de basculement de la tension.
- Calcul de la période (et donc fréquence) de l'oscillateur.

Oscillateurs "quasi-sinusoïdaux"
Principe de fonctionnement : "approcher l'oscillateur harmonique"
Solution divergente dans le régime transitoire : on approchera l'oscillateur harmonique du côté divergent (amortissement légèrement négatif)
Cas de l'oscillateur à pont de Wien
- fonction de transfert du filtre : Gmax=1/3 et Q=1/3
- gain de l'amplificateur non inverseur réglable autour de 3

- Condition limite d'oscillations de Barkhausen : présentation complexe puis séparation des conditions physiques de gain et de phase de boucle.

13h-18h : (2 1/2 classes + 1h de pause) : TP 3 : Oscillateur quasi-sinusoïdal

- Calculs théoriques ( fonction de transfert du pont de Wien - gain de boucle - cas plus ou moins divergents)
- Vérification expérimentale des Q et G(f0) du pont de Wien
- Bouclage : vérification de la fréquence et des amplitudes - mesure du gain (limite barkhausen) de l'amplificateur avec des mesures précises de résistances (potentiomètre)
- Lecture du transitoire divergent avec le mode SINGLE (mono coup)
- tracé de portrait de phase

Documents reçus :
- exercice Application Barkhausen sur un oscillateur à déphasage

Travail en cours :
- DM 1 pour le vendredi 2 octobre.
- Pour mercredi : Recherche des exercices du TD Ec2 : exercice 2 pour le groupe A et exercice 4 pour le groupe B
- Pour mercredi : Recherche de l'application Barkhausen pour toute la classe
- Pour vendredi : lire et essayer de comprendre la présentation Barkhausen de la cavité LASER (4 dernières diapos du chapitre Ec2)

10h-12h : TIPE

La moitié des étudiants de la classe présentent leurs pistes de recherche et en discutent avec les enseignants encadrants sur RV.
Les autres poursuivent leurs recherches en autonomie.

15h-17h : COURS

Chapitre Ec2 (suite)

Correction de l' application sur différents filtres de la famille générique de Sallen-Key.
Utilisation - obligée par l'enseignant ici - du théorème de Millman.
Repérage d'une limite de stabilité-instabilité lorsque l'on rajoute un diviseur de tension en sortie du suiveur.

Etude du montage comparateur à hysteresis non-inverseur :
Rétroaction déstabilisante
Recherche des tensions d'entrée de basculement
Tracé du cycle d'hysteresis caractéristique

Utilisation du CHNI dans une boucle avec intégrateur inverseur : Oscillateur astable (à relaxation)
- définition générale
- présentation en boucle de deux quadripôles
- principe de fonctionnement (caractère astable)
- ordre de grandeur du temps de relaxation donné par l'intégrateur
- recherche de la période d'oscillations (à finir pour lundi)

Travail à faire :

- Lire et chercher la partie théorique du TP 3 pour lundi (Il y aura un compte rendu à rendre un peu plus tard)
- Calcul de la période de l'oscillateur astable à intégrateur
- DM1 à rendre le vendredi 2 octobre
- Interro rapide sur l'ALI lundi matin

13h-17h : TD Ec1-2 (2h par groupes demi-classe)

Groupe A :

Correction au tableau des exercices 2 et 4 de la feuille de Travaux Dirigés Ec1-2
Traitement d'un exercice en LNTP et Théorème de Millman
Recherche d'une application de cours du chapitre Ec2 : Filtres de Sallen et Key
- Etude BF et HF
- Détermination de la fonction de transfert

Groupe B:

Recherche d'une application de cours du chapitre Ec2 : Montage amplificateur sommateur inverseur.
On commence en nommant les intensités pour faire apparaitre la loi de noeuds.
Traitement de l'exercice en LNTP et Théorème de Millman
Correction au tableau de l' exercice 2 de la feuille de Travaux Dirigés Ec1-2

Les étudiants d'un groupe doivent partager leur prise de note de correction avec les étudiants de l'autre groupe.
(Exercice 4 en particulier : corrigé dans le groupe A seulement)

Travaux en cours :
- DM1 pour le vendredi 2 octobre
- Apprendre son cours : interrogation de cours lundi prochain sur le chapitre Ec2

8h-10h : Chapitre Ec-2

Etude complète des conséquences d'une interversion des entrées inverseuse et non-inverseuse

Montage Amplificateur Non-Inverseur :
- fonction de transfert dans le modèle ALI PB du premier ordre : nouveau gain statique, nouvelle fréquence de coupure
- Stable
- Chronogramme et caractéristique us(ue)

Montage Comparateur à Hysteresis Inverseur:
- fonction de transfert dans le modèle ALI PB du premier ordre : nouveau gain statique, nouvelle fréquence de coupure
- INSTABLE : impossible de rester sur un point de fonctionnement de régime linéaire.
- Chronogramme et caractéristique us(ue)

Analogies et présentation de circuit en schémas-blocs : rôle du taux de rétroaction.

Montage suiveur (impédance d'entrée infinie)

Montage amplificateur inverseur :
- fonction de transfert (modèle ALI idéal)
- Résistance d'entrée
- Courant de sortie

13h-18h : (2 1/2 classes + 1h de pause) : TP 2 : ALI réels (circuits opérationnels et limites)

- Ordre des branchements - Utilisation des plaquettes LAB
- Amplificateur inverseur : rôle de la résistance d'entrée, Slew-rate, facteur de mérite, saturations
- Intégrateur inverseur : basique, corrigé, limites en fréquence, problème du continu
- Dérivateur inverseur : basique, problème des hautes fréquences (et du bruit)

Documents reçus :
- énoncé TP2
- ALI 741
- ALI 081

Travail en cours :
- Poursuivre la résolution de l'exercice 2 et chercher l'exercice 4 du TD Ec1-2 (pour mercredi prochain)
- DM 1 pour le vendredi 2 octobre.

10h-12h : TIPE

Les étudiants présentent leurs pistes de recherche et en discutent avec les enseignants encadrants
D'autres font des recherches sur le thème de l'année.
La feuille de projet TIPE est rendue obligatoirement en fin de séance.

15h-17h : INTERRO + COURS

Interrogation 2 sur le cours et les applications de cours du chapitre Ec1 (20 minutes)

Chapitre Ec2 (début)

Présentation de la progression du chapitre.
Introduction sur le besoin d'opérations analogiques sur des signaux continus même dans un monde numérique.
Présentation de l'objet physique : broches, alimentation
Modèle de l'ALI idéal (régime linéaire et régimes saturés)
Modèle de l'ALI ampli passe-bas à facteur de mérite
Valeurs des coefficients d'amplification en régime linéaire, impédances d'entrée, de sortie, offsets de tension et de courant, saturations, slew-rate.
Application au montage intégrateur inverseur (avec sa correction) : exercice d'utilisation des loi des tension et d'ohm pour déterminer une fonction de transfert "du montage"


Travail à faire :

- lire le TP 2 pour lundi
- essayer de poursuivre la résolution de l'exercice 2 et chercher l'exercice 4 du TD Ec1-2 (pour mercredi prochain)
- chercher l'application suivante du poly de cours ( Application 2 : Amplificateur non inverseur et montage à hysteresis : étude de stabilité à partir des fonctions de transfert)

13h-17h : TD Ec1-1 (2h par groupes demi-classe)

Correction au tableau des exercices 1,3 et 5 de la feuille de Travaux Dirigés Ec1-1
Les étudiants d'un groupe doivent partager leur prise de note de correction avec les étudiants de l'autre groupe.

Travaux en cours :
- Révisions du chapitre Ec1 en vue de l'interrogation de Cours N°2 de vendredi
- Essayer de poursuivre la résolution de l'exercice 2 et chercher l'exercice 4 du TD Ec1-2 (pour mercredi prochain)

8h-10h : Chapitre Ec-1 (fin)

Résumé des infos à connaitre sur les DSF (en particulier celles des signaux créneau et triangulaire)
Théorème de Parseval sur l'addition des puissances des composantes de Fourier d'un signal
Expression complexe de la DSF et obtention de la DSF de sortie d'un filtre linéaire à partir de la DSF d'entrée et la fonction de transfert complexe.

Analyses temporelle et fréquentielle du résultat d'un filtre sur un signal en séparant les actions sur chaque composante de la DSF (appliqué en classe sur carré et triangulaire pour un filtre passe-bas) : Importance du positionnement des fréquences de la DSF du signal relativement à la fréquence de coupure du filtre (différents cas de figure)

Caractère dérivateur ou intégrateur d'un filtre RELATIVEMENT à un signal donné

Documents reçus :
- groupes A et B et "trinômes" de colle
- TP1
- TD Ec1-2


13h-18h : (2 1/2 classes + 1h de pause) : TP 1 : Spectres : DSF et FFT

- Différences entre DSF, TF et FFT
- Ce que notre esprit extrapole : signal continu, infini , dont on "voit" la période T => on attend donc une DSF de fondamental 1/T avec ses harmoniques jusqu'à l'infini
- Ce qu'un appareil numérique réalise : fenêtre limitée ∆t (répétée), signal échantillonné Te et numérisé : liste de N valeurs , traitement par un algorithme travaillant sur un nombre N puissance de 2, obtention de N valeurs d'amplitude d'une DSF inventée de fréquence fondamentale (incrément fréquentiel) 1/∆t, fréquence max = fe=1/Te
- Amplitudes logarithmiques des composantes de la FFT
- Application sur une simulation numérique de signal triangulaire (REGRESSI) : analyse du rôle du nombre de périodes dans la fenêtre. Modification des paramètres de calcul de la FFT
- Application avec la fonction FFT des oscillos numériques (apprentissage expérimental : conditions d'utilisation, options de l'observation des spectres (nombre de périodes à l'écran, zooms, mesures, fenêtres…)
- Application au principe d'une obtention rapide d'un diagramme de Bode de gain en dB : comparaison des amplitudes en dB des composantes d'un spectre "peigne" en sortie et en entrée (utilisation sur trois décades d'un signale créneau) : on doit déterminer le type de filtre analogique présent dans une "boite noire" de constitution inconnue.


Travail en cours : pour mercredi 16 après-midi

A finaliser : (FACULTATIF)

- Exercice 2 du TD Ec1-1 pour les 5/2
- Exercice 4 du TD Ec1-1 pour les 3/2

A chercher (au moins un parmi ceux-là) : (OBLIGATOIRE)
- Exercice 1 du TD Ec1-1
- Exercice 3 du TD Ec1-1
- Exercice 5 du TD Ec1-1
- Exercice 2 du TD Ec1-2

A prévoir : Interro de cours 2 sur le chapitre Ec1 vendredi 18 (préparer un formulaire résumé des notions fondamentales)

A ne pas oublier : TOUT LE MONDE DOIT AVOIR DEUX PISTES DOCUMENTEES POUR SON TIPE VENDREDI . RAMASSAGE DES FEUILLES DE PROJET.

10h-12h : TIPE

Généralités, calendrier et conseils pour les TIPE.
Des 5/2 font part de leur expérience de recherche l'an dernier.
Les étudiants présentent leurs pistes de recherche et en discutent avec les enseignants encadrants
D'autres font des recherches sur le thème de l'année.

14h-16h : COURS (Séance décalée)

Chapitre Ec1 (suite)

- Interprétation énergétique d'un système stable (application à l'équa diff d'un RLC)
- L'obtention de réponses indicielles : Laplace possible mais pas vraiment indispensable pour les filtres d'ordre 1 et 2
(Rappels sur les transformations de Laplace (définitions, propriétés, théorèmes, exemples)
- Définition et analogie de l'utilisation de la transformation de Fourier : notion de spectre d'un signal
- Compléments sur la réponse impulsionnelle : impulsion "physique", Dirac mathématique, fonction h(t) associée à une fonction de transfert par transformée inverse, produit de convolution. Intérêts des réponses impulsionnelles pour : la détermination des paramètres d'une fonction de transfert et l'interprétation du spectre d'un signal échantillonné (répétition du spectre toutes les fe)
- Rappel de la DSF d'un signal vraiment périodique. Application aux signaux usuels des GBF (créneau, triangulaire…)


Travail à faire :

- lire le TP 1 : http://talbourdel.yves.free.fr/resources/TP/TP1-DSF-et-FFT.pdf. (OBLIGATOIRE)
- finir les exercices 2 et 4 à moitié traités mercredi http://talbourdel.yves.free.fr/styled-9/index.html (FACULTATIF)
- chercher les exercices 1,3 et/ou 5 de la feuille de TDEc1-1 : http://talbourdel.yves.free.fr/styled-9/index.html (TRES CONSEILLE)

10h-11h30 : Interros

- Interro 1 de COURS de 15 min sur les bases de méca (def,lois,théorèmes) utilisés pour les corrections en classe de M1 et M2.

- Interro-bilan sur l'ensemble des connaissances exigibles à l'issu de la PTSI en Sciences Physiques (basé sur le Programme Officiel de la classe)

Les étudiants 3/2 refont cette interrogation qui leur a été posée au mois de juin par leur professeur de PTSI. Les 5/2 la découvrent. Il s'agit de faire un "état des lieux" réaliste des bases sur lesquelles le professeur de seconde année peut s'appuyer (ou pas) et mesurer l'ampleur de leur faculté à oublier ce qu'ils ont appris. Les deux productions seront comparées.

13h-17h : TD Ec1-1 (2h par groupes demi-classe)

Correction au tableau des exercices 2 et 4 de la feuille de Travaux Dirigés Ec1-1

Travaux en cours :
- Correction de l'exercice M2 pour vendredi
- Essayer de poursuivre la résolution des exercices 2 et 4

8h-10h : Chapitre Ec-1

Présentation de la progression en électronique sur trois chapitres.
- définitions des SLCI et exemples
- Stabilité d'un système linéaire
- Stabilité d'un système régi par une équation différentielle linéaire (ordres 1 et 2)
- Fonctions de transfert et diagrammes de Bode des filtres usuels au programme

Documents reçus :

- plan du chapitre Ec1
- Diaporama Ec1


13h-18h : (2 1/2 classes + 1h de pause) : TP zéro

- Résonance en intensité d'un RLC série
- Rôle des incertitudes B estimées
- Rappels sur les notions de Lycée sur les incertitudes
- Tracé de courbe avec les barres d'incertitude
- Tracé automatique de diagrammes de Bode par Régressi
- Estimation des constantes Q et f0 : par l'expérience et par l'expression théorique

Documents reçus :

- énoncé TP0
- incertitudes A et B (PO)
- Incertitude type vue au Lycée
- Complément prof de Lycée sur les incertitudes

Travail en cours :
- Corrigé du M1 pour mercredi 9
- Corrigé du M2 pour vendredi 11
- Exercice 2 du TD Ec1-1 pour les 5/2 pour mercredi 9 après-midi
- Exercice 4 du TD Ec1-1 pour les 3/2 pour mercredi 9 après-midi

10h-12h puis 15h-17h

Etats des lieux : Test Mécanique de PTSI

Les étudiants avaient reçu par mail un document PDF reprenant et numérotant des capacités exigibles au programme officiel de PTSI (concernant la mécanique du point matériel)

Il sont testés sans plus de révisions sur leurs compétences.
Les supports sont des extraits d'épreuve Physique A de la banque PT ne nécessitant aucune connaissance supplémentaire de seconde année.

Exercice M1 : Banque PT 2011
Exercice M2 : Banque PT 2020

Ils sont également invités à commenter l'origine des lacunes les empêchant de progresser dans la résolution (crayon de bois ou d'autre couleur que celle de la résolution)
Ils reçoivent quelques éléments oraux et écrits pour les résolutions des premières questions.

Travail à faire :

Ils doivent rédiger complètement ces deux exercices individuellement pour Mercredi 9 septembre (M1) et Vendredi 11 septembre (M2)
Un corrigé complet sera disponible sur le site ensuite.

Pour lundi 9 septembre après-midi : Les étudiants doivent lire les documents accompagnant le TP 0 : Résonance RLC et estimation d'incertitude-type B
- énoncé
- poster lycéen
- aide-mémoire prof Lycée
- Programme officiel et synoptique des incertitudes de type A et B