Correction détaillée exos complémentaires TK1

QCM1 :
Un conducteur ohmique est un composant électronique appelé également résistance et qui vérifie la loi d'Ohm à partir de laquelle on peut obtenir l'équation suivante : U = R*I
avec
I l'intensité du courant, en ampères, traversant la résistance (Unité de base du SI)
U la tension, en volts, entre ses bornes.

Ainsi : R = U/I

De plus la formule de la puissance électrique est la suivante : P = U* I et donc U = P/I

Donc : [R]= ([P])/([I]*[I])

Comme vu dans des exercices précédents, la puissance est une énergie émise sur pendant une certaine durée. Donc un Watt est équivalent à 1 Joule émise en 1 seconde. La Joule est une unité dérivée. Son unité système international peut se retrouver grâce à la formule de Einstein par exemple : E = mc². On a donc : [E] = [M]*[v]². Une vitesse s’exprime en m/s donc : [E] = [M]*[L]²*[T]-2


[R]= [E]/([T]*[I]^2 )
[R]= ([M]*[L]²)/(〖[T]〗^3*〖[I]〗^2 )=[M]*[L]^2*[T]^(-3)*〖[I]〗^(-2)

Si on couple les relations U = R*I et P = U*I on a P = R*I² (cette formule correspond à la puissance dispersée par effet Joule)

Réponses C et D


QCM 2 : On prend F = I x dl Δ B
En unités, ça donne:
N = A x m x x
x = N. A-1.m-1
x = kg. m. s-2 .A-1.m-1
x = kg. A-1. s-2

Réponse D





QCM 3 : La tige est en équilibre sur le support, ainsi, d’après la règle de la main droite la force de Laplace F est dirigée vers la gauche, avec :
B : l’index
F : le majeur
L : le pouce


Détermination de la valeur de I : à l’équilibre on a comme forces s’exerçant sur la tige :
le poids P
la réaction du support Rn
la force de LaPlace F

D’après la 1ère Loi de Newton, on a :
en vecteurs : P + F + Rn = 0
après projection dans un axe de même direction que AA’ et dirigé vers A’ : Psinα – Fcosα = 0
(Rn étant perpendiculaire au support, sa projection sur AA’ est égale à zéro).

Soit F = Psinα / cosα = mg.tanα
F = 〖10〗^(-2).9,8.tan15=0,026N

Or F = I.B.L.sinβ (avec β l’angle entre le vecteur champ magnétique B et la longueur L, soit 90°)
D’où I = 0,026 / (18.〖10〗^(-2) x 9,3.〖10〗^(_2) x 1)
Soit I = 1,57 A

Réponse B


QCM 4 :

La différence d’énergie entre deux protons de spin opposé est donnée par la relation :

E=h.ν
avec :
v : la fréquence de Larmor
h : la constante de Planck

La fréquence de Larmor se définit comme étant : v = γ/2π . Bo
(avec γ/2π : le rapport gyromagnétique et Bo : le champ magnétique dans lequel on place les protons)

On a donc : E=h. γ/2π . Bo
On remplace dans avec les valeurs données par l’énoncé sans oublier de convertir le rapport gyromagnétique en Hertz (il est en Méga Hertz soit 〖10〗^6 ).

On trouve la réponse C