FORUM DES INTEGRES 2021. (Salle Léonard de VINCI)

Matinée : deux sessions de témoignages à destination des lycéens volontaires et des étudiants de CPGE (1ere et deuxième année)
- Présentation de ce type de cursus Ingénieur
- témoignages d'étudiants de Benjam en CPGE
- témoignages d'étudiants de Benjam en école d'ingénieurs
- témoignages d'ingénieur(e)s

8h-10h : 1ere session
10h-12h : 2eme session

Après-midi : 13h30-16h30 Salon des écoles d'ingénieur(e)s présentées par nos étudiants fraîchement intégrés.
Format déambulatoire -type Salon- avec plus d'une vingtaine d'écoles représentées.

Travaux en cours :

Se renseigner sur toutes les écoles d'ingénieur qui recrutent sur le concours Banque PT + EPITA/IPSA/ESME + CESI
S'inscrire aux écoles d'ingénieurs envisagées et accessibles.

Avancer le plus possible son TIPE

Récupérer les corrigés en classe de l'autre groupe de TD
Travailler les exercices non corrigés en classe du TD OP1-OP2
Chercher pour la rentrée les exercices d'oxydo-réduction du TD Echi1
Revoir Cinétique Chimique et Cristallographie de PTSI

Aller sur le fil SLACK de Physique PT pour y récupérer des conseils, des liens, des vidéos, des corrigés … bref des documents sélectionnés pour vous.
Aller sur Pearltrees pour y trouver des exercices d'entraînement et les séances de corrigés partiels captées en vidéo lors de visios "covid 2020-2021"

Se reposer (récupérer sa dette de sommeil)…mais avais-je besoin de le préciser

8h-10h : Chapitre Echi1 : Cinétique de l'oxyde-réduction : courbes j(V)

Relation de proportionnalité entre intensité et vitesse spécifique de réaction

On signale l'existence de couples rapides (pas de surtensions) et de couples lents (surtensions cathodiques et/ou anodiques liées à la réaction "physique" à la surface de l'électrode et dépendantes donc du couple mais également de la nature de l'électrode (traitement de surface, matériau))
Application à la pile Daniell
Application à l'électrolyse de l'eau acidifiée
Tracé des courbes intensité-potentiel par le montage à trois électrodes. (Description de l'électrode de référence au calomel saturée en KCl)
Analyse d'une électrolyse par les courbes i(V) sur un exemple : repérages par E° puis E puis V=E±surtensions
Présence ou non de zone de potentiel commun

13h-17h :TD Optique ondulatoire

- Exercices d'application du TD OP1-OP2 :
Groupe A : 1,4C,9
Groupe B : 2, 4C

17h-19h :TD IMSP2 : réactions oscillantes et modélisation d'épidémies. (Groupe A)

TD IMSP 2

Énoncé complet

Brusselator Euler et RK4
Oscillations zoomées
Point attracteur
Courbe paramétrée obtenue avec RK4

Modélisation SEIR de base
Rebond épidémique
Immunité collective
Modèle à population variable
Graphiques

Social distancing
Effets d'évolution temporelle de différents coefficients de contagion
Simulation par automates cellulaires
En savoir plus sur les modèles et le R0


Travaux en cours :

Récupérer les corrigés en classe de l'autre groupe de TD
Travailler les exercices non corrigés en classe du TD OP1-OP2
Chercher pour la rentrée les exercices d'oxydo-réduction du TD Echi1
Revoir Cinétique Chimique et Cristallographie de PTSI

13h -15h15 (Groupe A) et 15h45-18h (Groupe B). : Série 1 de TP tournants

Rotation des groupes de TP

TP A1 : Conduction thermique dans des métaux
On mesure les conductivités thermiques et diffusivités thermiques de différents métaux par des expériences en régime transitoire, permanent et sinusoïdal forcé. Deux expériences sur des barres avec des CLST différentes.

TP B1 : Calorimétrie Chimique
Après évaluation d'une valeur en eau d'un (mauvais) calorimétrie de Berthelot, on mesure des enthalpies de réactions exothermiques et on s'interroge sur la possibilité de dosages thermiques

TP C1 : Interféromètre de Michelson
Réglages progressifs
Mesure du doublet du Na

TP D1 : Interférences sur taches de diffraction
On visualise les figures de diffraction de trous circulaires simples et de fentes simples. On mesure des diamètres de taches.
On mesure précisément des interfranges avec camera CCD et logiciel Caliens. On détermine des écarts entre trous ou fentes par des régressions linéaires

Travaux en cours :

Visionnage des vidéos sélectionnées sur SLACK (Optique des réseaux, oxydoréduction)
Les exercices corrigés en séance mercredi seront probablement : fin du 1, puis 3, 4C, 9,10.
Travailler son cours d'oxydoréduction (PTSI + rappels et suppléments du chapitre Echi1)
Révisions en autonomie de la cristallographie de PTSI
Visionnage de la video d'introduction au TP IMSP2 (sur PEARLTREES) (attention c'est le ISMP3 sur cette archive de l'an dernier) [interrogation individuelle en début de séance sur les contextes des modèles]

10h-12h : TIPE

Poursuite des TIPE


15h-17h : Chapitre Echi1

Les diagrammes de Pourbaix (potentiel-pH)

- notion de prédiagramme (avec NO et n(OH-))
- frontières verticales pour les demi-réactions purement acido-basique (pas d'électron échangé = pas de différence de NO)
- frontières horizontales pour les demi-réactions purement redox (pas de H+ ou OH- échangé)
- démo de la formule de la pente
- définition d'une concentration de tracé
- définition d'une frontière de prédominance et d'une frontière d'existence
- détermination d'une "ordonnée à l'origine" (donc à pH=0) d'une frontière oblique (dépendance ou non à la concentration de tracé)
- application au diagramme du fer
- déterminations rapides sur le diagramme du zinc (horizontales, verticales, pentes)
- les frontières du domaine de "stabilité thermodynamique" de H2O (parallèles à -0,06pH ordonnées à l'origine (pH = 0) à 0,00V et 1,23V)
- les surtensions responsables (sur électrodes diverses) d'une immunité cinétique


Travaux en cours :

QCMs d'optique : QMAX et EvalBox (à effectuer avant dimanche minuit)
Visionnage des vidéos sélectionnées sur SLACK
Révisions en autonomie de la cristallographie de PTSI
Lecture du TP de lundi suivant les binômes (rotation 1 ici)
Visionnage de la video d'introduction au TP IMSP2 (sur PEARLTREES) (attention c'est le ISMP3 sur cette archive de l'an dernier)
Chercher éventuellement des exercices de la première partie du TD Echi1 (aspects thermodynamiques de l'oxydoréduction)

8h-10h : Chapitre Echi1 :

Plan du chapitre

On analyse qualitativement des équilibres ou déséquilibres avec l'extérieur dans les cas d'une nouvelle interaction électrique avec l' "opérateur électrique extérieur" dans le cas de réaction d'oxydoréduction.
On montre ∆rG=-nF(E1-E2) en identifiant les couples 1 et 2
On en déduit la relation de NERNST de première année.
Rappels sur l'utilisation des potentiels électrochimiques :
- échelle verticale repérant et comparant les potentiels (usuellement non standards !) des couples redox dont l'une des entité est présente pour devinez la réaction PREPONDERANTE
- échelle horizontale du potentiel E de la solution à l'équilibre pour repérer les PREDOMINANCES relatives d'entités redox du même couple.
On signale l'obtention possible de grandeurs thermiques de réactions redox par des mesures de fem de piles et de sa variation avec la température.


13h-17h :TD Optique ondulatoire

Fin du chapitre OP1 : Diffraction et interférence par les réseaux plans

- "Formule" des réseaux en transmission : démo par la différence de marche entre deux rayons diffractés par des motifs successifs et la condition d'interférences constructives entre tous les rayons aboutissant à des angles associés (pour une longueur d'onde et un ordre d'interférence de spectre)
- cas de l'observation en réflexion (modification de l'expression si la demi droite de référence angulaire est modifiée)
- Cas de l'incidence normale : symétrie des ordres autour de la direction de l'optique géométrique, ordre des couleurs, recouvrement éventuel des ordres
- "Déviation" du faisceau : existence d'une incidence particulière impliquant l'existence d'un minimum de déviation (détermination de cette valeur pour une longueur d'onde et un ordre donné)

- Exercice d'application (exo 7 de la feuille de TD OP1OP2) et calculs d'incertitudes sur un pas de réseau (ou une longueur d'onde inconnue)

Exercice 1 du TD OP2 : interféromètre de Michelson en lame d'air (réglages, montages d'entrée et de sortie pour une observation contrastée). Calcul de l'épaisseur de lame d'air par la donnée des rayons de plusieurs anneaux brillants.
Cas d'une source de spectre modélisée par une raie à profil spectral rectangulaire : recherche d'une relation d'ordre de grandeur entre largeur spectrale de raie et différence de marche limite à partir de laquelle on perd le contraste (et donc l'ordre de grandeur de la longueur de cohérence de cette source)

17h-19h :TD IMSP2 : réactions oscillantes et modélisation d'épidémies (Groupe B)

TD IMSP 2

Énoncé complet

Brusselator Euler et RK4
Oscillations zoomées
Point attracteur
Courbe paramétrée obtenue avec RK4

Modélisation SEIR de base
Rebond épidémique
Immunité collective
Modèle à population variable
Graphiques

Social distancing
Effets d'évolution temporelle de différents coefficients de contagion
Simulation par automates cellulaires
En savoir plus sur les modèles et le R0


Travaux en cours :

QCMs d'optique : QMAX et EvalBox
DM 5 : Interférences (pour le vendredi 10 décembre)
Visionnage des vidéos sélectionnées sur SLACK
Révisions en autonomie de la cinétique chimique de PTSI
Visionnage (pour mercredi prochain) de la video d'introduction au TP IMSP2 (sur PEARLTREES) (attention c'est le ISMP3 sur cette archive de l'an dernier)

13h -15h15 (Groupe B) et 15h45-18h (Groupe A). : Série 1 de TP tournants

Rotation des groupes de TP

TP A1 : Conduction thermique dans des métaux
On mesure les conductivités thermiques et diffusivités thermiques de différents métaux par des expériences en régime transitoire, permanent et sinusoïdal forcé. Deux expériences sur des barres avec des CLST différentes.

TP B1 : Calorimétrie Chimique
Après évaluation d'une valeur en eau d'un (mauvais) calorimétrie de Berthelot, on mesure des enthalpies de réactions exothermiques et on s'interroge sur la possibilité de dosages thermiques

TP C1 : Interféromètre de Michelson
Réglages progressifs
Mesure du doublet du Na

TP D1 : Interférences sur taches de diffraction
On visualise les figures de diffraction de trous circulaires simples et de fentes simples. On mesure des diamètres de taches.
On mesure précisément des interfranges avec camera CCD et logiciel Caliens. On détermine des écarts entre trous ou fentes par des régressions linéaires

Travaux en cours :

Corriger la feuilles de tracés + questions sur le Michelson (crayon de couleur différente de la proposition initiale)
DM 5 : Interférences (pour le vendredi 10 décembre)
Visionnage des vidéos sélectionnées sur SLACK
Révisions en autonomie de la cinétique chimique de PTSI
Visionnage de la video d'introduction au TP IMSP2 (sur PEARLTREES) (attention c'est le ISMP3 sur cette archive de l'an dernier)

10h-12h : TIPE

Poursuite des TIPE


15h-17h : Chapitre OP2 : Michelson

Retour sur un dispositif expérimental équivalent aux trous (ou fentes) d'Young (si la source est un point ou une fente) :Exercice 6 : Miroirs de FRESNEL
Corrigé de la feuille de tracés de Mercredi

Parcours du feuillet Chapitre OP2 :
- compensatrice
- configurations en lame et coin d'air avec source PONCTUELLE : pas de localisation des figures d'interférence
- configuration en lame d'air et source ETENDUE : localisation des anneaux d'égale inclinaison (HAIDINGER) à l'infini !
- calcul du rayon du k ième anneau sombre (si centre sombre)
- détermination de l'épaisseur de lame par des mesures de rayons d'anneaux
- configuration en coin d'air et source ETENDUE : localisation des franges d'égales épaisseur (FIZEAU) sur le "plan des miroirs"
- expression de la différence de marche en x , valeur de l'interfrange : commentaire sur le réglage "rigoureux" du parallélisme.


Travaux en cours :

Corriger la feuilles de tracés + questions sur le Michelson (crayon de couleur différente de la proposition initiale)
DM 5 : Interférences (pour le vendredi 10 décembre)
Visionnage des vidéos sélectionnées sur SLACK
Révisions en autonomie de la cinétique chimique de PTSI
Lecture du TP de lundi suivant les binômes (rotation 1 ici)
Visionnage de la video d'introduction au TP IMSP2 (sur PEARLTREES) (attention c'est le ISMP3 sur cette archive de l'an dernier)

8h-10h : Chapitre OP2 : L'interféromètre de MICHELSON

Présentation avec réglages et expérimentations en direct avec la participation de M DUBOIS.
Video projection simultanée
Explication des réglages divers par des animations produites avec CABRI géomètre.


13h-17h :TD Optique ondulatoire

Travail en autonomie :
Tracés de rayons lumineux dans le Michelson. Questions de compréhension.
Énoncé

TD OP1 : Exercice 3 : Trous d'Young et lame d'indice n(lambda), cannelures sombres
Exercice 2 : Interférences à trois ondes (début)

Travaux en cours :

Exercices du TD OP1 à chercher pour vendredi : 4,6 et 7
DM 5 : Interférences (pour le vendredi 10 décembre)

8h-12h : DS3 : Thermochimie, Interférences à deux sources ponctuelles monochromatiques, optique et électronique numérique.

Énoncé

Corrigé

13h -15h15 (Groupe A) et 15h45-18h (Groupe B). :

COURS (Chapitre OP1) : Cohérence spatiale et cohérence temporelle. (Situations exemples et généralisation)

- Variante des trous d'Young avec réelle observation à l'infini : nouvelle expression de la différence de marche avec la distance focale

- Cohérence : rappel qu'il s'agit toujours de la condition de cohérence de phase

- Elargissement de la fente source primaire : calcul de la participation à l'éclairement de chaque bandelette de source, intégration car additivité de sources incohérentes entre elles, obtention d'un facteur de visibilité des interférences en sinus cardinal, estimation d'une largeur de fente permettant un compromis entre luminosité et contraste.
- généralisation : tous les points d'une source étendue produisent séparément leurs propres trains d'ondes et n'interfèrent donc pas entre eux. (Incohérence spatiale)

- Cohérence temporelle :
- cas d'un doublet idéal : calcul du facteur de visibilité en cosinus : figures d'interférences "enveloppée" par un cosinus de périodicité spatiale beaucoup plus longue (si ∆nu très inférieur à nu) : figure de battements d'éclairement : brouillages (ou anticoïncidences) successives.
- cas d'une source tri chromatique (R,J,B) : Intuition du résultat coloré de la superposition des figures d'éclairement : blanc "central" d'ordre 0 puis irisations
- cas d'une source blanche à spectre continu : échelle des teintes de Newton- notion de cannelures sombres dans le spectre, blanc d'ordre supérieur.
- cas d'une raie "réelle" (mi gaussienne, mi lorentzienne) : enveloppe de visibilité décroissante au fur et à mesure de l'augmentation de la différence de marche : perte progressive du contraste.

- cas du doublet "réel" de la lampe à vapeur de sodium

Notion de nombre d'onde
Relation entre largeur de raie en fréquence et temps de cohérence (= ordre de grandeur de la durée des trains d'ondes)
Relation entre largeur spectrale (en ∆𝞼) et longue de cohérence (= ordre de grandeur de la longueur des trains d'onde dans le vide)

Ordres de grandeurs (LASER multimode du labo, lampes spectrales filtrées, non-filtrées, lumière blanche ..)

Travaux en cours :

Exercices du TD OP1 à chercher pour mercredi : fin du 3, 2,4 et 7 (le 6 à chercher pendant l'heure de travail en autonomie)
DM 5 : Interférences (pour le vendredi 10 décembre)

10h-12h : TIPE

Poursuite des TIPE

14h-16h : Conférence de Mme ELKAROUI

La modélisation mathématique dans la mesure des risques sur les marchés financiers

16h-17h : TD OP1 (suite)

Exercice 5 (fin) : utilisation des graduations d'un "micromètre" interne à une lunette visant une figure d'interférences de trous d'Young
Tracé des rayons lumineux
Rappels sur les utilisations d'un viseur en première année

Exercice 3 : effets de l'interposition d'une lame de verre sur une figure d'interférence de trous d'Young : déplacement de "l'ordre zéro", maintien de l'interfrange, "défilement"
Prise en compte de la dispersion (lumière blanche)

Travaux en cours :

Réviser pour son DS 3 : 50% (deux exos de chimie) 50%( optique géométrique, optique interférentielle, électronique numérique)

8h-10h : Chapitre OP1 : FRESNEL et YOUNG

- Eclairement : grandeur quadratique moyenne d'une amplitude vibratoire lumineuse
- Les détecteurs optiques d'éclairement (panorama, principes de fonctionnement, ordre de grandeur des temps de mesure…)
- Démonstration progressive de la formule de FRESNEL des interférences à deux ondes (les conditions d'obtention d'un "terme d'interférences " sont mises en application)
- Notion de Contraste (ou facteur de visibilité) (deux définitions équivalentes)
- Notion d'ordre d'interférence p (cas particuliers des p=k entiers et p=k+(1/2) demi-entiers)
- Demo par les amplitudes complexes
- Expérience LASER + trous d'Young et fentes d'Young (allure des interférences rectilignes sur les taches de diffraction, rôles de D et a sur l'interfrange)
- Calcul littéral exact de la différence de marche pour 2 trous d'Young
- Figure d'interférence sur un détecteur optique : intersection entre des hyperboloïdes de révolution autour de T1T2 et un écran plan.


13h-17h :TD Optique ondulatoire

Calculs formels de cours :
- approximation de la différence de marche des trous d'Young avec D>> (x et y ) >>a
- Caractère sensiblement rectiligne démontré
- Définition(s) et calcul de l'interfrange i
- Observation dans la direction T1T2 : interférences circulaires
- recherche de la différence de marche dépendante de r (à l'ordre le plus bas)
- démonstrations plus simples de détermination des différences de marche (approx dès le début)

TD OP1 : Exercice 5 : viseur d'observation et mesure d'interfranges


Travaux en cours :

Reprendre le pdf du corrigé individuel du QCM EvalBox pour chercher à comprendre pourquoi telle affirmation était vraie ou fausse.
Préparer les exercices (fin du 5, 2 et 3) du TD OP1

13h -15h15 (Groupe B) et 15h45-18h (Groupe A). : Eléments d'électronique numérique (3)

TP COURS (Chapitre Ec3)- 3eme session

- Les étudiants importent des fichiers signaux à des fréquences d'échantillonnage différentes (5kHz,10kHZ,20kHz,50kHz,100 kHz,500 kHz) en vue de leurs filtrages numériques.
- Codage d'un filtre de lissage (moyenne glissante sur n valeurs)
- Application à divers signaux importés. Visualisation du diagramme de gain linéaire : filtre récepteur en peigne de fréquences.
- On signale alors l'existence de filtres numériques (RIF) fonctionnant sur le principe de la convolution. (Le filtre précédent à moyenne glissante en est un en fait : convolution (discrète) du signal par un signal rectangulaire (la fenêtre moyenne glissante)
- Analyse d'un filtre par convolution avec un sinus cardinal discrétisé et tronqué : gain rectangulaire = filtre passe-bas avec coupure quasi-totale au delà d'une fréquence de coupure choisie.

Fichiers python pour le filtre à Réponse Impulsionnelle Finie (convolution par sinus cardinal)

Travaux en cours :

Reprendre le pdf du corrigé individuel du QCM EvalBox pour chercher à comprendre pourquoi telle affirmation était vraie ou fausse.

10h-12h : TIPE

Poursuite des TIPE

15h-17h : Chapitre OP1 : chemin, phase, amplitude et éclairement

Le chemin optique : définition, importance relativement au repérage de l'état de phase
La vibration lumineuse scalaire harmonique, instantanée et locale = s(M,t)
Le vecteur d'onde
Le théorème de Malus-Dupin
La relation entre le vecteur d'onde et la phase
Applications de Malus :
- autour d'une lentille mince (utilisation conjointe du principe du retour inverse de la lumière)
- lors de la superposition d'ondes planes (démo du ∆𝞿=(k1-k2).OM )
Additivité des "amplitudes" des vibrations scalaires
Définition de l'éclairement E (ou Intensité I) relativement à l'amplitude s (réelle ou complexe

Travaux en cours :

QCM Evalbox à faire obligatoirement avant dimanche minuit
Préparer le fichier python d'acquisition et traitement (filtrages) des fichiers numériques "signaux" pour le TP de lundi

8h-10h : Chapitre OP1 : Conditions nécessaires à l'obtentions d'interférences fixes

Plan du chapitre

- l'optique géométrique : les limites des modèles ( gradients d'indice, conditions de Gauss, diffraction, origine inconnue des lois de Snell Descartes… )
- Phénomène d'interférences :
- Animations correspondant à des ondes sinusoïdales synchrones et de durée infinie
- Conditions d'obtention : additivité de grandeurs scalaires, "synchronisme" (= isochronisme) (qui n'est jamais qu'approché avec deux sources indépendantes) (vidéos de tests sur cuve à ondes avec sources indépendantes)
- le concept des trains d'ondes (photon = paquet d'onde) et le problème de cohérence de phase qu'il implique
- Conclusion : nécessité de duplication d'une source primaire en sources secondaires synchrones et en cohérence.


13h-17h :TD chapitre Tchi1 (2)

Correction des exercices 4,3,2,1

17h-19h : TD IMSP1 : Résolution numérique d'équations différentielles en Conduction thermique. (Second groupe 1/2 Classe)

1- Résolution par les taux de variations (premier ordre en t et second en x) sur l'exemple du transitoire dans une barre calorifugée latéralement entre deux thermostats.
A- double boucle spatio-temporelle
B- utilisation des opérations sur les tableaux (array) numpy : boucle seulement temporelle sur des vecteurs "profil de température"

2- Application (et comparaison) des méthode d'Euler, Runge Kutta et la procédure "boite noire" odeint sur une problématique de matériau à conductivité dépendante de la température (régime établi) [existence d'une solution analytique permettant la confirmation des ordres d'approximation par l'évolution de l'erreur avec le pas]

Les fichiers python ainsi que quelques sorties graphiques sont à retrouver sur la page IPT (Informatique Pour Tous)

Travaux en cours :

QCM Evalbox à faire obligatoirement avant dimanche minuit
Préparer le fichier python d'acquisition et traitement (filtrages) des fichiers numériques "signaux" pour le TP de lundi

14h-18h :TD chapitre Ec3

Corrigés des exercices 1,4,6,7 (et 2,3,9 ?)

13h -15h15 (Groupe A) et 15h45-18h (Groupe B). : Eléments d'électronique numérique (2)

TP COURS (Chapitre Ec3)- 2eme session

On s'intéresse aujourd'hui à la quantification et à la résolution numérique d'équations différentielles simulant des filtres analogiques usuels.

Quantification :

Estimations expérimentales exploratoires sur oscillo numérique HP:
- mesure du quantum sur calibres différents : obtention du 1/256e caractéristique d'un CAN d'entrée à 8 bits

- vérification du codage sur 12 bits et (-10v;+10V) de la CAN d'une entrée analogique (EA0) de la carte SYSAMSP5
- observation de l'effet de l'échantillonnage sur le signal analogique SA1 renvoyé en sortie de la SYSAMSP5 (par recopie de EA0)

Filtres numériques "singeant" les filtres analogiques

On discrétise l'équation différentielle d'un filtre passe-bas du premier ordre de temps caractéristique tau=1/wc (pas temporel = période d'échantillonnage)
On "programme" LatisPro pour calculer quelques milliers de valeurs de la liste des valeurs "filtrées" (observation graphique des listes)

On souhaite réaliser ce filtrage avec une fonction programmée en python et sur des mesures réelles importées par la SYSAMSP5 et LatisPro sous forme de fichier texte :
- on présente un petit programme python d'extraction des valeurs des fichiers .txt pour les traiter sous python
- Les étudiants complètent des fonctions python réalisant un filtre passe-bas (et/ou un filtre passe-bande de facteur de qualité quelconque !)
- Les étudiants doivent également importer des fichiers signaux à des fréquences d'échantillonnage différentes (5kHz,10kHZ,20kHz,50kHz,100 kHz,500 kHz) en vue de leurs filtrages suivants.

Travaux en cours :

Chercher les exercices 1,4,6,7 du TD Ec3 pour mardi 16 novembre après-midi
Finaliser l'exercice 4 puis chercher les 7,8,1,2,3 pour mercredi 17 novembre après-midi (TD Tchi1)
Pour lundi prochain :
Reprendre le fichier .py des filtres numériques pour éliminer les imports par numpy.loadtxt et utiliser le petit programme d'import des données exportées par LatisPro (on choisira le ". "pour séparateur décimal et la tabulation pour séparateur des chaines de caractères)

10h-12h : TIPE

Poursuite des TIPE (prise de connaissance des avancées des différentes recherches pendant les vacances)
Aucun étudiant n'a encore cru bon de partager ses sources par Slack privé (thèses, doc pdf, liens …)

15h-17h : Chapitre Tchi 1 : Déplacements d'équilibre (fin) + Corrigés d'exercices TD Tchi1

Facteurs de déséquilibre
Présentation en deux pseudo-étapes successives :
1-modification exclusive d'un facteur d'équilibre responsable d'une variation infinitésimale dA (si le système ne réagissait pas à la perturbation)
2-détermination du signe du dA permettant de connaitre le sens du déplacement d'équilibre (direct ou indirect) (dAdxsi>0)

Application à un dT : rôle déterminant du signe de ∆rH°(T) (avec démo)
Application à un dp : rôle déterminant du signe de ∆nu gaz (avec démo)

Loi qualitative de modération de Lechatelier

Utilisation possible de la loi de Van't Hoff pour une perturbation en température

Cas des modifications de quantités de matière de réactifs ou produits


Applications corrigés en classe :

- questions 5 et 6 de l'exercice 6
- suite et fin de l'exercice 9
- Exercice 4

Travaux en cours :

Apporter son Chapitre Ec3 pour le TP COURS de lundi 15 après-midi (des fichiers ont été déposés dans votre espace personnel partagé "Devoirs" pour cette séance)
Finaliser l'exercice 4 puis chercher les 7,8,1,2,3 pour mercredi 17 novembre après-midi (TD Tchi1)
Chercher les exercices 1,4,6,7 du TD Ec3 pour mardi 16 novembre après-midi

8h-10h : Chapitre Tchi1 : Lois de Kirchhof, Gulberg et Waage et Vant'Hoff

- relations entre grandeurs de réactions
- relations de Gibbs Helmoltz (HP)
- relations de Kirchhof
- Approximation d'Ellingham
- Affinité (HP)
- Quotient de réaction Q et constante de réaction K(T)
- Prévision du sens spontané par le signe de l'affinité
- Loi d'action de masses (ou loi de Guldberg et Waage)
- Loi de Vant'Hoff (forme différentielle et intégration dans l'approximation d'Ellingham)
- variance d'un système physico-chimique à l'équilibre (obtention par dénombrement des variables intensives et des relations entre elles puis "confirmation" par la règle des phases de GIBBS (HP))

13h-17h :TD chapitre Tchi1

Exercices 6,5,9 (début)

17h-19h : TD IMSP1 : Résolution numérique d'équations différentielles en Conduction thermique. (Premier groupe 1/2 Classe)

1- Résolution par les taux de variations (premier ordre en t et second en x) sur l'exemple du transitoire dans une barre calorifugée latéralement entre deux thermostats.
A- double boucle spatio-temporelle
B- utilisation des opérations sur les tableaux (array) numpy : boucle seulement temporelle sur des vecteurs "profil de température"

2- Application (et comparaison) des méthode d'Euler, Runge Kutta et la procédure "boite noire" odeint sur une problématique de matériau à conductivité dépendante de la température (régime établi) [existence d'une solution analytique permettant la confirmation des ordres d'approximation par l'évolution de l'erreur avec le pas]

Travaux en cours :
Continuer à chercher les exercices de chimie du TD Tchi1 : exercices 9,3,4,7,8 pour mercredi prochain
Lire attentivement le corrigé du DM4 en prenant des notes
Essayer de résoudre les exercices de colle postés sur le fil Slack
Avancer son TIPE pour vendredi (expérimentations envisagées…)

13h -15h15 (Groupe B) et 15h45-18h (Groupe A). : Eléments d'électronique numérique

TP COURS (Chapitre Ec3)

On étudie l'échantillonnage d'un signal puis sa quantification.

Echantillonnage :

- Effets de l'échantillonnage mis en évidence par l'analogie spectroscopique : multiplication des fréquences compatibles avec l'observation.
- Relation entre fréquence du signal sinusoïdal et fréquence d'échantillonnage.
- Les fréquences "négatives" (sens de "rotation" modifié)
- Récapitulatif des fréquences dans le spectre du signal échantillonné
- fenêtre fréquentielle [0,fe] : repliement obligatoire dû à l'échantillonnage
- fenêtre d'observation spectrale [0,fe/2] : recouvrement à éviter

Condition de Shannon : fréquence de Nyquist

- Nécessité d'un filtre analogique "anti-repliement" (plutôt anti-recouvrement) amputant le signal de ses hautes fréquences en fonction de la fréquence d'échantillonnage envisagée

Estimations expérimentales exploratoires sur oscillo numérique HP:
- Nombre de points de mesures dans l'écran : 500 (en base de temps et en FFT) [utilisation des curseurs temporels et fréquentiels]
- La modification de l'échelle temporelle modifie la fréquence d'échantillonnage (sans modifier le nombre de points)
- Lecture de la fe par appui sur la touche ± en FFT

Quantification :

Estimations expérimentales exploratoires sur oscillo numérique HP:
- mesure du quantum sur calibres différents : obtention du 1/256e caractéristique d'un CAN d'entrée à 8 bits

Les copies du DS2 sont rendues aux étudiants

Travaux en cours :

Préparer le TD IMSP1 pour le groupe de mercredi
Lecture attentive du corrigé du DM4

10h-12h : TIPE

Passages en entretiens individuels sur la base de leurs projets de TIPE
LES TIPE DOIVENT AVANCER CONSIDERABLEMENT PENDANT CES VACANCES (lecture et tri de la doc (articles, brevets, thèses, cours d'école d'ingénieurs ), contacts (déplacements physiques si possible, échanges par mail de doc, schéma de projets expérimentaux viables….)

15-16h50 : Chapitre Tchi 1 : Potentiel chimique et activité chimique

Évolution du potentiel chimique d'un gaz parfait avec la pression
Cas du mélange idéal de gaz parfaits (pression partielle)
Définition générique de l'activité par comparaison à un état standard
Cas d'un corps condensé (interactions très peu sensibles à la pression)
Cas d'un solide (pour vous pas de solutions solides possibles)
Cas d'un solvant (quasi corps pur liquide)
Cas des mélanges idéaux de liquides
Cas des liquides non miscibles
Cas particulier des solutés (ajout de la condition de concentration standard)
Etat standard
Grandeurs thermodynamiques standard
Grandeurs de réaction (d'équation-bilan) standard
Grandeurs de formation standard (corps purs simples de référence d'un élément)
Loi de HESS
Applications diverses de la loi de Hess

On s'arrête avec 10 minutes d'avance pour que tous les étudiants repartent exactement au même niveau du chapitre à la rentrée des congés de TOUSSAINT. BON REPOS A TOUS


Travaux en cours :

DM4 pour le lundi de la rentrée (au moins 2 exercices traités)
Réviser sa thermique (relecture du corrigé des exercices distribués, du DS2, visionner des videos de B Hebert (liens sur SLACK))
Réviser l'électronique analogique pour ceux qui ne l'ont pas vraiment réussie aux DS 1 et 2
Lire la conclusion de l'article sur la genèse de la chimie générale.

AVANCER SON TIPE !!!!

8h-10h : Chapitre Tchi1 : Bases thermodynamiques de la chimie

- Définitions : système chimique, phases, fractions molaires
- nouveaux paramètres participant à la variance du système à l'équilibre
- Rappel et utilisation des premier et second principes
- Postulat des identités thermodynamiques (définition de la pression thermodynamique et de la température thermodynamique d'un système)
- Variation d'enthalpie libre d'un système chimique lors d'une transfo isotherme et isobare : notion de potentiel thermodynamique
- travail maximum récupérable
- grandeurs molaires partielles (ou grandeurs de mélange) : exemple du volume molaire partiel
- potentiel chimique d'une entité dans une phase
- évolution de G l'ors d'un transfo irréversible évoluant vers : soit un état d'équilibre final, soit une rupture d'équilibre (entité initialement présente dans un phase totalement éliminée de celle-ci)


13h-17h :TD chapitre Tphy1(suite)

On revient sur le temps de relaxation des températures à partir de l'équation de diffusion.
Estimation intuitive dans une situation imaginable
Obtention par l'équation aux dimensions
Obtention par hypothèse sur les ordres de grandeur
Utilisation pour les situations dans lesquelles la capacité thermique des parois est ignorée et la conductivité du système intérieur considérée infinie

Complément de cours sur les diagrammes entropique et diagramme de Mollier

Application 4 : utilisation d'es abaques d'un diagramme entropique. Méthode de détermination d'un x par choix d'un chemin alternatif reliant le même état initial et le même état final

Application 5 : transformations réversible et irréversible dans un diagramme de Mollier

Travaux en cours :

Lire le corrigé du DS2
Chercher puis lire les corrections distribuées :
- colles sur SLACK
- exercices du TD Tphy1 corrigés en détail
- Application 3 des systèmes diphasés (équilibres liq-vap)
Réviser la chimie des solutions aqueuses de PTSI (utilisation des Ka et Ks)
Peut-être lire à l'avance le document sur l'histoire de la notion d'équilibre chimique, d'affinité et de loi d'action des masses

Avancer son TIPE pour vendredi

8h -12 DS2 : Oscillateurs électroniques et thermodynamique physique

Enoncé

Corrigé


13h -15h15 (Groupe A) et 15h45-18h (Groupe B). : TP 4

TP4 : Oscillateur quasi-sinusoïdal à pont de Wien

On étudie un oscillateur à pont de Wien.
Tracé de la caractéristique du filtre avec l'aide de REGRESSI
Evaluation de Q, G0 et f0
Bouclage : choix d'une résistance réglable par R2
Vérification approximative de la fréquence d'oscillation
Vérification approximative de la limite de déclenchement des oscillations (Barkhausen)
Visualisation (par FFT) du caractère NON parfaitement sinusoïdal (Rôle de R2)
Visualisation du régime transitoire divergent en mode SINGLE (mono coup)
Réflexion sur l'objectif de représenter le portrait de phase de cet oscillateur (phase transitoire puis sinusoïdale permanente)

Travaux en cours :

Poursuivre les recherches d'exercices du TD Tphy1

10h-12h : TIPE

Passages en entretiens individuels sur la base de leurs projets de TIPE
Questions-Réponses en collaboration avec M Gabory

15-17h : Chapitre Tphy1 : Les systèmes diphasés (en particulier liquide-vapeur)

Rappels de définitions de base sur les diagrammes d'état
3D (p,vT) vers 2D (p,T) puis (p,v)
Notion de variance d'un système physique à l'équilibre
Point triple et point critique
Domaine d'équilibre liquide-vapeur : monovariance => pvapsat(T)
Formules empiriques et semi-empiriques pvapsat(T)
Définition de la chaleur latente de changement d'état
Relation de Clapeyron
On retrouve Dupré par Clapeyron et l'hypothèse d'une chaleur latente décroissant linéairement avec la température (valable seulement sur un petit domaine de température)
Cas d'un changement d'état équilibré : démonstration de dh=Tds et donc ∆s=∆h/Tvap
Définition de la fonction d'état enthalpie libre G et constatation de sa continuité lors d'un changement d'état
Discontinuités (de v et de h ) diminuant jusqu'à s'annuler au point critique
Démonstration du "Théorème des moments" par les volumes massiques (extensivité du volume union des phases)

Nous n'avons pas eu le temps de traiter les autres diagrammes

Travaux en cours :
Lire et préparer le TP 4 : oscillateur à pont de Wien
Réviser pour le DS2 du Lundi 18 octobre (revoir les exercices faits en TD et les exercices corrigés distribués)

8h-10h : Chapitre Tphy1 : Equation de diffusion de la chaleur

- Retour sur l'interprétation de la divergence et expression cartésienne du laplacien scalaire
- Démo de l'équation de la diffusion de la chaleur en 3D et sans privilégier un système de coordonnées particulier
- équation avec "terme de production"
- CLST : conditions aux limites spatio temporelles
- Résistance thermique
- Analogies électro-thermiques
- Associations de résistances thermiques
- Résistances d'interfaces solide-fluide
- variabilité de h (coefficient de newton) avec la convection au voisinage de la frontière du solide


13h-17h :TD chapitre Tphy1

On travaille exclusivement sur des situations unidimensionnelles cartésiennes aujourd'hui

Exercice 3 : double vitrage
Exercice 2 : studio sans chauffage
Exercice 9 : fusible

Travaux en cours :
Lire les corrigés des QCM (Evalbox (difficile) envoyé à chaque étudiant dans sa boite mail)
Réviser la calorimétrie de PTSI, relire le chapitre de PTSI sur les changements d'état (surtout liquide-vapeur)
Chercher des exercices de conduction thermique
Avancer son TIPE pour vendredi

10h-12h : Conférence d'Etienne REYSSAT : "de la 2D à 3D, réalisation(s) diverses de courbures de Gauss"

Conférence démonstrative et qualitative proposée à toute la promotion de PT (en lieu et place de la séance de TIPE)

15-17h : Chapitre Tphy1 : Conduction thermique

Valeurs numériques de conductivités thermiques (solides-liquides-gaz) : la propriété de transmission de chaleur d'un matériau
Capacités thermiques (ou calorifiques) massiques de matériaux solides : le rôle d'emmagasineur de chaleur d'un matériau

Bilan d'énergie d'agitation thermique
Cas unidirectionnel et sans terme de production
Démonstration complète de l'équation de diffusion de la chaleur (à apprendre par coeur)

On commence à parler de la démonstration générale de l'équation de la diffusion thermique. Nécessité de l'opérateur divergence puis Laplacien scalaire.
Interprétation de la divergence d'un champ vectoriel
"Théorème" de GREEN OSTROGRADSKI : version intégrale de la définition de la divergence
Interprétation de l'égalité de ces intégrales sur des domaines liés mais différents.

Travaux en cours :
Revoir la thermo de PTSI : Premier Principe (conservation) , capacité thermiques, transformations particulières…
Récupération du DM 3
Finaliser si possible les exercices du TD Ec2

8h-10h : Chapitre Tphy-1

- Trois modes de propagation de la chaleur
- Les solides : conduction à l'intérieur et conducto-convection+rayonnement sur les parois
- Loi de Newton de la conducto-convection
- Définition du vecteur densité de courant thermique jth à partir de transfert de chaleur à travers la frontière d'un système de surface géométriquement fermée.
- Loi de Fourier (loi de proportionnalité cause-conséquence, lois phénoménologiques analogues, sens du transfert)
- Notion de conductivité thermique
- L'opérateur gradient : définition générique indépendamment du système de coordonnées (notion de différentielle)
- Description par sa direction, son sens et son module
- Perpendicularité aux surfaces équipotentielles
- Utilisation pour définir des forces conservatives
- Expression des coordonnées du gradient dans les 3 systèmes usuels (utilisation du déplacement élémentaire)

Travaux en cours :

DM 3 à rendre Vendredi 8 octobre
Revoir le premier principe de la thermodynamique et la calorimétrie (cours de PTSI)

TD reportés au 12 octobre

13h -15h15 (Groupe A) et 15h45-18h (Groupe B). : TP 3

TP3 : Oscillateur de relaxation à base de comparateur à hysteresis non-inverseur

Sur plaquettes LAB :
On réalise un comparateur à HNI : vérification des valeurs de basculement de l'entrée, du sens de parcours du cycle d'hysteresis ( de sa déformation par le slew-rate aux hautes fréquences.)
On réalise le montage complet de l'oscillateur astable avec l'intégrateur inverseur : confirmation de la période, dissymétrie des phases à cause des tensions de saturation dissymétriques, amélioration du circuit par réglage du rapport cyclique.
Tentative de récupération d'un signal sinusoïdal par un simple RC.

Travaux en cours :

DM 3 à rendre Vendredi 8 octobre
Finaliser si possible les exercices du TD Ec2

10h-12h : TIPE

Passages en entretiens individuels de huit étudiants sur la base de leurs projets de TIPE
Questions-Réponses en collaboration avec M Gabory

15-17h : ChapitreEc2 : L'analogie BARKHAUSEN avec le LASER (cavité optique sélectionnant a priori plusieurs modes)

On commence par signaler avec les coefficients de réflexion, transmission et absorption en intensité qu'un démarrage des oscillations nécessitera un gain supérieur à 1 lors de la propagation dans le milieu "amplificateur"
On précise ensuite sur un modèle ondulatoire sinusoïdal que la longueur de la cavité LASER permettra la sélection de certaines longueurs d'ondes et donc certaines fréquences (modèle d'une cavité résonante siège d'ondes stationnaires) et que si le gain d'amplification en intensité présente un maximum autour d'une pulsation permise, on pourra récupérer en sortie un ou plusieurs modes LASER.
On développe ensuite le modèle de cavité de type Fabry-Perot pour faire un présentation du fonctionnement de cette cavité en Gain de chaine directe et rétroaction (par les réflexions). On propose alors des amplitudes complexes pour les ondes pour faire apparaitre formellement une (double) condition de type Barkhausen qui donne : le coefficient d'amplification du milieu nécessaire pour compenser les pertes à la réflexion sur les miroirs, les longueurs d'ondes permises.

Ceux qui souhaitent développer leurs connaissances sur le LASER sont invités à consulter les documents associés sur ma page documentaire.

Corrigés partiels d'exercices sur les oscillateurs : fin de l'exercice 8 (oscillateur sinusoïdal à filtre passe-bande RLC//) écriture de l'équation différentielle faisant apparaitre le coefficient (1-H0G) et donc la limite harmonique de BARKHAUSEN. Exercice 11 : oscillateur "pas vraiment" sinusoïdal.


Travaux en cours :
Lire et préparer le TP 3 sur les comparateurs à Hystérésis et l'oscillateur astable (=réalisation expérimentale d'un mini GBF)
DM 3 à rendre Vendredi 8 octobre
Finaliser si possible les exercices du TD Ec2

8h-10h : Chapitre Ec2 :

- Retour sur les comparateurs :
- comparateurs simples
- comparateur à hysteresis non inverseur dissymétrisé pour avoir des état haut et bas réglables : tracé du cycle
- définition des oscillateurs astables (ou oscillateurs de relaxation)
- Utilisation en boucle cascade avec un intégrateur inverseur : tracé des chronogrammes, calcul de la fréquence d'oscillations
- Oscillateur à filtre RC passe bas : tracé des chronogrammes, calcul de la fréquence d'oscillations

13h-17h : Cours et TD chapitre Ec2
Première heure de séance : Définition des oscillateurs quasi-sinusoïdaux
Amorçage des oscillations : régime transitoire à amplitude divergente
Régime établi quasi-sinusoïdal
Etude du filtre (pont) de Wien
Etude du système bouclé avec un amplificateur non inverseur
Ecriture de l'équation différentielle d'évolution d'une tension
Condition de permanence des oscillations (gains et déphasages)
Condition limite de Barkhausen (généralisation

14h-14h50 : Groupe B : Corrigé début exercice 8

14h50-15-15 : PHOTO DE CLASSE

15h15-17h : Groupe A : Corrigé début exercice 8

17h-19h : TD IMSP 0

On compare des "bruits" (sonores (on les écoute)) appelés ainsi également en électronique : spectre (FFT) de divers bruits (artificiels ou naturels) et histogrammes des valeurs.
On assimile alors ce bruit à la variabilité d'une mesure autour de sa moyenne. On rappelle l'idée de distributions de densité de probabilité (uniforme=rectangulaire, gaussienne, triangulaire, trapézoïdale…) et on s'intéresse à la propagation de l'incertitude-type.
-Par la LPU (loi de propagation de l'incertitude-type avec les "formules" quadratiques et les coefficients (√3 ou √6) reliant les demi-largeur d'intervalle aux incertitudes-type)
-Par la MMC (Méthode de Monte Carlo) consistant à étudier la propagation des distributions elles-même. On simule les distributions des variables originelles sur des Méga-échantillons. On obtient la distribution de la valeur calculée par tirages au sort dans les distributions des variables de départ.

L'objectif étant de montrer que les incertitudes-type obtenues par les deux méthodes sont très similaires.

Travaux en cours :
- Lecture de la fin de chapitre EC2 = Condition limite de BARKHAUSEN appliquée aux LASER

8h -12 DS1 : électronique analogique

Enoncé

Corrigé

13h -15h15 (Groupe B) et 15h145-18h (Groupe A). : fin du TP 2

TP2 : influences des "écarts à l'idéalité" des ALI réels sur différents montages

Sur plaquettes LAB :
On réalise cette séance le montage intégrateur inverseur et son montage corrigé aux basses fréquences.
On réalise cette séance le montage dérivateur inverseur et son montage corrigé aux hautes fréquences.
En fin de séance, on pourra poser des questions sur le DS 1 du matin et son corrigé distribué à 12h

Travaux en cours :

Pour le groupe B : lecture (sur mon site) du texte de la séance IMSP 0 pour mercredi 17-19h

10h-12h : TIPE

Passages en entretiens individuels d'un dizaine d'étudiants sur la base de leurs projets de TIPE
Questions-Réponses en collaboration avec M Gabory

15-17h : ChapitreEc2 : Montages autour de l'ALI

On étudie différents montages à ALI :
- dérivateur inverseur (sans puis avec correction) (problème des "bruits" qui contiennent des hautes fréquences)
- sommateur
- soustracteur
- amplificateur d'instrumentation
- convertisseurs intensité-tension et tension-courant
- filtres génériques de Sallen et Key


Travaux en cours :
Lundi DS 1: tout revoir jusqu'à la séance de cet après-midi
Vous pouvez vous entrainer sur de vieux sujets postés sur la page DS de ce site

8h-10h : Chapitre Ec2 :

- Calcul d'une résistance d'entrée : cas d'une résistance négative simulée.
- Importance d'une grande impédance d'entrée et d'une faible impédance de sortie pour les amplificateurs de tension (ou les filtres de façon plus générale). Cas de branchements de quadripôles en cascade.
- Calcul d'une inductance équivalente simulée à l'entrée d' un circuit à ALI
- Le montage suiveur : "recopie d'une tension" sans prélèvement de courant puisque l'impédance d'entrée de ce montage est "infinie"
- Loi des Noeuds en Termes de Potentiels : Rappels : démonstration du fait qu'il s'agit bien d'exprimer la loi des noeuds. Exemple générique d'utilisation.

13h-17h : TD chapitre Ec2

13h-15h : Groupe A : Fin de corrigé du 3 du TD Ec2. Corrigés des 2,7 et 5
15h-17h : Groupe B : Fin de corrigé du 3 du TD Ec2. Corrigés des 2 et 6

17h-19h : TD IMSP 0

On compare des "bruits" (sonores (on les écoute)) appelés ainsi également en électronique : spectre (FFT) de divers bruits (artificiels ou naturels) et histogrammes des valeurs.
On assimile alors ce bruit à la variabilité d'une mesure autour de sa moyenne. On rappelle l'idée de distributions de densité de probabilité (uniforme=rectangulaire, gaussienne, triangulaire, trapézoïdale…) et on s'intéresse à la propagation de l'incertitude-type.
-Par la LPU (loi de propagation de l'incertitude-type avec les "formules" quadratiques et les coefficients (√3 ou √6) reliant les demi-largeur d'intervalle aux incertitudes-type)
-Par la MMC (Méthode de Monte Carlo) consistant à étudier la propagation des distributions elles-même. On simule les distributions des variables originelles sur des Méga-échantillons. On obtient la distribution de la valeur calculée par tirages au sort dans les distributions des variables de départ.

L'objectif étant de montrer que les incertitudes-type obtenues par les deux méthodes sont très similaires.

Travaux en cours :
- Révisions pour le DS1 : d'anciens sujets sont disponibles avec leur corrigés sur le site (onglet DS)

13h -15h15 (Groupe A) et 15h145-18h (Groupe B). : TP 2

TP2 : influences des "écarts à l'idéalité" des ALI réels sur différents montages


On réalise dans un premier temps un montage amplificateur inverseur à ALI
Confirmation aux basses fréquences du coefficient d'amplification des résistances
On en profite pour relever trois "écarts" expérimentaux :
- rôle de la résistance d'entrée (faible ici : 220 Ω) sur la tension d'entrée (différente de la fem affichée du GBF)
- apparition et mesure du Slew-Rate pour des signaux amples de haute fréquence
- confirmation du rôle de passe-bas du premier ordre de l'ALI aux hautes fréquences (signaux de faible amplitudes) par la mesure du facteur de mérite du montage = facteur de mérite de l'ALI utilisé
Certains groupes réalisent également le montage intégrateur inverseur et son montage corrigé aux basses fréquences.
Ce TP sera poursuivi en prochaine séance


Travaux en cours :
Pour mercredi après-midi : DM2 à rendre
- préparation également d'exercices du TD Ec2 parmi les 3,2,1,5,6,7

Pour le groupe A : lecture (sur mon site) du texte de la séance IMSP 0 pour mercredi 17-19h
(La version papier sera distribuée mercredi matin)

10h-12h : TIPE

Ramassage des fiches de projets de TIPE
+ conseils individuels sur les quelques pistes proposées par les étudiants


15-17h : ChapitreEc2 : Montages autour de l'ALI

On étudie deux montages apparemment très similaires mais dont les comportements seront au final très différents : amplificateur non inverseur et comparateur à hystérésis inverseur.
Après avoir déterminé les fonctions de transfert des montages (ALI filtre linéaire PBas du premier ordre) on discute la stabilité et donc les possibilités ou non de fonctionnement en régime linéaire. On trace ensuite un exemple de chronogramme pour chacun puis le cycle d'hystérésis du HI.
On étudie ensuite le montage intégrateur inverseur, son problème en continu et le montage corrigé.
On s'intéresse enfin à un exemple de rétroactions stabilisante et déstabilisante en concurrence.

Travaux en cours :
Lundi TP : lecture très attentive du sujet de TP 2 (montages à ALI, estimation de certains "défauts")
Pour mercredi après-midi : DM2 à rendre

8h-10h : Chapitre Ec1 : fin

- On analyse par superposition des fréquences de la DSF d'un signal à un diagramme de Bode de gain le spectre du signal filtré et donc les composantes restantes.
- Filtres se comportant en dérivateur pour un signal de DSF donnée
- Filtres se comportant en intégrateur pour un signal de DSF donnée

Chapitre Ec2 : ALI (description de l'objet physique puis modèles idéalisés)

- description des huit broches
- quelques infos sur le contenu (transitors, résistances, capas..)
- Modèle idéal (caractéristique Vs(epsilon)) : fonctionnement linéaire (amplification) et fonctionnement en saturation
- "défauts" ou plutôt écarts à l'idéalité : impédances d'entrée et de sortie, offsets, slew-rate, gain différentiel non infini, ALI passe-bas du premier ordre
- ordre des grandeur de ces "défauts"
- Montage Amplificateur Non Inverseur et à Hysteresis Inverseur comparés. (Étude d'abord avec le modèle idéal puis modèle ALI passe-bas 1er ordre)


13h-17h : TD chapitre Ec1 et Ec2

13h-15h : Groupe B : corrigé du 1. Corrigé du 6. Début de corrigé du 3 du TD Ec2
15h-17h : Groupe A : fin de corrigé du 5. Corrigé du 1 et du 6. Début de corrigé du 3 du TD Ec2

Travaux en cours :
- Pour Mercredi 22 prochain : DM2 à rédiger et rendre.
- Avancer l'exercice 3 du TD Ec2 qui a été entamé

13h -15h15 (Groupe B) et 15h145-18h (Groupe A). : TP 0 et TP 1

TP1 : DSF, TF et FFT

Similitudes et différences entre les trois

On décrit ce que fait une Transformée de Fourier Discrète à un échantillon de valeurs de tensions numérisées.
Rôle de l'échantillonnage
Rôle de la fenêtre temporelle
On simule un "signal triangulaire" numérisé avec REGRESSI.
Notion d'incrément fréquentiel
On réalise des calculs de FFT et on observe l'influence de l'échantillonnage et de la fenêtre temporelle.
On en déduit qu'il faut travailler sur au moins une vingtaine de périodes et que l'idéal est toujours d'avoir un nombre entier de périodes dans la fenêtre temporelle.
On mesure des amplitudes d'"harmoniques" à l'oscilloscope numérique
On signale la possibilité de deviner le diagramme de Bode de gain d'un filtre par soustraction du spectre de la sortie par le spectre de l'entrée.

TP 0 : Tracé rapide d'un diagramme de Bode (gain en dB et phase)

- On utilise Regressi et son modèle clé en mains de passe-bande (ou passe-bas) (ou passe-haut) pour les relevés en mode multimètre et l'estimation de Q et f0 par régression sur un modèle. (Groupe A et B)

Travaux en cours :
- Pour mercredi après-midi : chercher les exercices 1,6 et 8 du TD Ec1

10h-12h : Présentation des attendus en TIPE

- Bilan des passages des étudiants de l'an dernier dont les élèves de sup avaient pu apprécier la présentation
- Attendus, conseils, échéances…

+ Recherche de sujets, conseils individuels sur quelques pistes proposées par les étudiants


15-17h : ChapitreEc1 : DSF, FFT: représentations spectrale

Présentation formelle de la DSF
Séparation des composantes : continue, fondamentale et harmoniques
Décomposition de la fonction de transfert en gain linéaire et déphasage fonction de la fréquence.
Application à trois signaux (créneau,triangulaire et "dents de scie")
Exercice 2 du TD Ec1 : Utilisation de décomposition en somme de Fourier pour exprimer ou décrire les réponses temporelles de divers signaux périodiques à un filtre d'ordre 2.

Travaux en cours :
Lundi en TP : finalisation des expérimentations du TP 0 et début du TP 1 (DSF,FFT)
Pour mercredi après-midi : chercher les exercices 1,6 et 8 du TD Ec1

8h-10h : Chapitre Ec1 : Fonctions de transferts, Laplace et Fourier, équations différentielles

- On présente la condition de stabilité par écriture de la transformée de Laplace et la vérification des signes des coefficients du polynôme en p (démo HP présente sur le diaporama pour des filtres d'ordre 1 et 2)
- On apprend à reconnaitre les différents types de filtre à leur fonction de transfert (sans calculs)
- On réécrit une autre forme canonique pour les filtres passe-bande
- On résout des réponses indicielles pour quelques filtres (avec ou sans Laplace)
- On apprend par coeur la forme littérale (réelle) du régime pseudo-périodique amorti
- On apprend par coeur la relation entre Q et sigma et on retrouve Q=f0/∆f pour le passe-bande
- On devine le type de filtre du second ordre par sa réponse indicielle (on passera aux déterminations quantitatives cet après-midi sur un exemple : exo 5 du TDEc1)


13h-17h : TD chapitre Ec1

Groupe A : corrigé du 5. Corrigé du 3. Début de corrigé du 7
Groupe B : corrigé du 5. Corrigé du 4. Début de corrigé du 3.

Corrigé complet du 7 ici

13h -15h (Groupe A) et 15h15-17h15 (Groupe B). : TP 0

Calculs d'incertitudes composées à partir de mesures faites sur des dipôles avec "précision" du constructeur (type B)
Proposition d'intervalle de confiance élargie >99% pour Q et f0 d'un circuit RLC série
Tracé de Ieff(f) pour une estimation "expérimentale" de Q et f0
- soit on utilise des mesures d'intensité efficace au multimètre et un tableur pour repérer f0 et f0/∆f=Q (Groupe A)
- soit on utilise Regressi et son modèle clé en mains de passe-bande pour les relevés en mode multimètre et l'estimation de Q et f0 par régression sur un modèle. (Groupe B)

Travaux en cours :
- Lire attentivement les corrigés de l'interro 1 en comparant à sa propre copie qui a été rendue cette séance
- Préparer pour mercredi 8 septembre après-midi -très sérieusement- au moins deux exercices de la feuille de TD 1 parmi les exos 3,4,5,7.

15-15h45 : Interrogation écrite portant sur les items (capacités exigibles) du programme d'électricité de PTSI

énoncé

Corrigé

15h45 -16h15 : Présentation du mode de fonctionnement en physique, du contenu des premières séances de l'année. Constitution des trinômes de colles et demi-classes (GA et GB)


16H15- 17h : Chapitre Ec1 : SLCI (définitions, illustration par des exemples)

Plan du chapitre

Diaporama


Le DM1 a été rendu par les étudiants en début de séance. Une version papier du corrigé est distribuée

Travaux en cours :
- Lire attentivement les corrigés de l'interro 1 et du DM1 tant que leur contenu est encore frais à l'esprit.
- Lire l'énoncé du TP 0 pour lundi 6 septembre après-midi (des calculs littéraux et des méthodes d'estimation de l'incertitude sont demandés)
- Préparer pour mercredi 8 septembre après-midi -très sérieusement- au moins deux exercices de la feuille de TD 1 parmi les exos 3,4,5,7.