QCM concours 2011

[WatiGG]

Salut !

J'ai épluché hier le cours de physique portant sur tout ce qui est force et interactions électrique pour trouver la réponse au premier item du premier QCM d'UE3.

Cependant je n'ai pas réussi à trouver !
Globalement j'ai trouvé l'item faux, puisque pour moi
=> Donc la force coulombienne décroît comme l'inverse du carré (et non du cube ??) de la distance séparant charge et dipôle, supposant la force coulombienne émise par le dipôle comme une seule et même force (et pas la force de chaque charge ponctuelle du dipôle, je dis ça car on a une force additive).

Êtes vous d'accord ?

Idem pour l'item 3 de ce même QCM, un peu capillotracté, il fallait déduire epsilon_r > epsilon₀ donc que C_r > C₀, et rien n'indiquait l'importance de cette partie dans le cours…

Voilà j'aurais aimé avoir l'avis des tuteurs (ou élèves) sur ce QCM … et si on est d'accord pour dire que c'était un peu "trop" dur, utile serait d'envisager d'en parler au professeur.

Wati-Bye !

[BlackJesus]

Alors je te propose ma correction de ce premier QCM

1) FAUX car c'est bien au carré pour moi et pas au cube
2) VRAI car le moment dipolaire permanent c'est pour une molécule n'ayant pas de symétrie ce qui n'est pas le cas du dioxyde de carbone qui lui a une symétrie
3) FAUX après cela n'engage que moi et j'ai réfléchit vis a vis de la formule C=Q/V et C'/C
4) VRAI
5) VRAI la résistance ohmique est inversément proportionnelle a leur section

Je trouve donc le formule réponse A en avouant que c'était pas facile (mais bon je suis pas une référence en physique)

J'aimerais avoir votre avis sur l'item 4 que j'ai mis vrai vis a vis des réponses possibles et dont je ne trouve pas la réponse même dans le poly !

J'espère que sa t'auras aidé WatiGG

[P-A]

Hola !

Alors je te propose ma correction de ce premier QCM

1) FAUX car c'est bien au carré pour moi et pas au cube OK
2) VRAI car le moment dipolaire permanent c'est pour une molécule n'ayant pas de symétrie ce qui n'est pas le cas du dioxyde de carbone qui lui a une symétrie OK

3) FAUX OK : mais j'ai pas compris ton raisonnement... Voilà la raison :
Rappel :
la permittivité relative est toujours > 1, donc la permittivité d'un matériau est forcément supérieure ou égale à la permittivité du vide (logique, le vide n'est pas constitué de particule, donc aucune particule porteuse de charges pour faire passer le courant, ni de molécules polarisables).. Ici, c'est un milieu diélectrique, donc la permittivité augmente, et d'après la formule de la capacité : , la capacité augmente aussi

4) VRAI OK : dans le cas d'un solide, la résistivité électrique augmente avec la température T. (diapo 32 sur 45)
5) VRAI la résistance ohmique est inversement proportionnelle a leur section OK

Seul l'item 3 méritait effectivement réflexion, les items 1 et 5 correspondent à des formules très importantes, la notion de l'item 2 est elle aussi importante, l'item 4 est simplement du par cœur...
Réponse détaillée (et juste par la même occasion... juste en dessous

Bonne soirée !

[WatiGG]

4) VRAI OK : dans le cas d'un solide, la résistivité électrique augmente avec la température T. (diapo 32 sur 45)

L'item était "Dans un métal, la résistivité diminue avec la température". Comme on demandait les deux fausses, la 1 serait par conséquent vraie… ???

Ca fait des fantaisies

[Jonathan]

Hey Wati, Blackjesus et PA ^^ dites moi ce que vous pensez pour l'item 1 (on en avait vite fait parlé sur la shout ya pas longtemps), j'ai essayé de bien poser le raisonnement :

pour l'item 4 c'est : "la résistivité d'un métal diminue avec la température" et c'est bien faux (diapal 32)
pour l'item 1, la formule pour la force coulombienne F=kQQ'/r^2 n'est valide que si on étudie l'intéraction entre 2 Charges Ponctuelles M et M' , alors que dans l'item, il s'agit d'une intéraction de type Dipole A-B -- Charge Pontuelle M, ce qui est différent car il faut prendre alors en compte le champ électrique qu'exerce l'ensemble A-B sur M.

Concernant cette intéraction Dipole-Charge ponctuelle, on peut étudier le champ électrique exercé par A-B sur M (qui est équivalent à la force coulombienne)

PS : Un champ électrique c'est une force (en Newton) exercée à chaque Coulomb (l'unité du Coulomb en MKSA c'est A.s-1 il me semble). Par conséquent l'unité du champ électrique est en N.A-1.s
Conclusion : Un champ électrique c'est une force coulombienne / A.s-1

Dans le cours, ya toute une démonstration qui explique comment on peut obtenir ce champ électrique (j'ai pas le poly sous les yeux, je crois c'est diapo 22, avec un graphique , au chapitre juste avant les moments dipolaires) en faisant une dérivée partielle Ex = dV/dx et Ey = dV/dy avec (x,y) l'emplacement du point M (la charge ponctuelle en question) On obtient alors en dérivant V , et en faisant quelques "arrangements" , une formule de forme E = A/r^3. r étant la distance AM = BM (car les distances sont supposées petites)

Conclusion : E est inversement proportionnel à r^3. (donc F(coulomb) l'est aussi)

[P-A]

Oulah, j'ai écrit de la merde au-dessus (selon quoi, j'éditerai pour faire semblant que j'ai fait juste du 1er coup )

On reprend :

Item 1 : On est dans le cas d'un dipôle situé dans un champ électrique. Dans le cours, diapo 22/45, on a le potentiel électrique en un point M situé à une distance r du dipôle : .
On sait qu'une force est la dérivée de l'énergie potentielle, or, en dérivant , on trouve un au dénominateur. L'item est donc bel et bien VRAI !

Item 2 : Le barycentre des charges positives est confondu avec le barycentre des charges négatives, c'est donc VRAI

Item 3 : Rappel :
la permittivité relative est toujours > 1, donc la permittivité d'un matériau est forcément supérieure ou égale à la permittivité du vide (logique, le vide n'est pas constitué de particule, donc aucune particule porteuse de charges pour faire passer le courant, ni de molécules polarisables).. Ici, c'est un milieu diélectrique, donc la permittivité augmente, et d'après la formule de la capacité : , la capacité augmente aussi. Donc FAUX

Item 4 : Voir diapo 32/45 : "dans le cas d'un solide, la résistivité électrique augmente avec la température T". (diapo 32 sur 45) Donc FAUX (forcément, en lisant le poly, je trouvais la phrase juste, mais c'est l'item qu'il faut lire...

Item 5 : résistance inversement proportionnelle à la section, donc VRAI

Réponse E : 3 et 4 faux

[WatiGG]

Nickel merci.

Bon maintenant que j'ai la vraie réponse, on peut affirmer que cet item était un peu trop difficile.. Deviner à l'arrache qu'il fallait dériver l'énergie potentielle de la charge ponctuelle + se souvenir que la dérivée de 1/x² donne un truc qui ressemble à 1/x³ …

Heureusement qu'on pouvait éliminer ! ^^