تنقيط

0,50

1,000,501,00

1,00

نقط7تمرين الكيمياء : عمود : حديد-فضة

( : b( و )a من مقصورتين )1يتكون العمود الممثل في الشكل -( تحتوي المقصورةa على محلول مائي )S1 لكبريتات الحديد II ¿؛ تركيزه

C1= 0,20 (moℓ/ℓ) و حجمه V1= 100mℓ . و صفيحة من الحديد ( تحنوي المقصورةb على محلول مائي )S2 تركيزه ¿ لنترات الفضة ، C2=C1 و حجمه V2 = V1و سلك

من الفضة . قنطرة أيونية وهي عبارة عن محلول مختر لنترات البوتاسيوم

نربط صفيحة الحديد بسلك الفضة عبر جهاز أمبيرمتر و موصل أومي فيمر في الدارة تيارt=0عند اللحظة كهربائي شدته تبقى ثابتة .

المعطيات : : ثابتة التوازن المقرونة بمعادلة التفاعل أسفلهK= 10-15 .

Feaq2+¿+2Ags→2 Agaq

+¿+Fes¿ ¿

. التفاعل التلقائي كلي و أن الفلزات مستعملة بكميات وفيرة: 96500الفرداي C/moℓ F = الكتل المولية بg.moℓ-1 : M(Fe)= 55,8 و M(Ag) = 108

∆يعطي المنحنى أسفله تغيرات الدالة ¿

ثم استنتج منحى تطور المجموعة الكيميائية المكونةt=0 عند Qriاحسب قيمة خارج التفاعل -1للعمود .

أكتب نصفي المعادلتين اإللكترونيتين الحاصلتين في كل من المقصورتبن . -2أعط التبيانة االصطالحية للعمود .-3∆أوجد تعبير تغير التركيز المولي -4 . t; و F I ; V بداللة ¿ للتيار المار في الدارة I أوجد قيمة الشدة-5¿¿ الالزمة ليتحقق t1أوجد المدة -6أوجد قيمة كمية الكهرباء القصوية التي زود بها العمود الدارة . -7 لكتل كل من صفيحة الحديد و سلكm(Ag) و ∆m(Fe)أوجد عند استهالك العمود قيمة التغير ∆-8

الفضة .

1,00

1,001,00

0,25

0,25

0,50

0,50

0,75

0,75

نقط9 : 1الفيزياء إلنجاز دارة كهربائية يمكن أن نستعمل :

مكثفا سعته قابلة للضبطC مشحون مسبقا تحت التوتر U0 . وشيعة معامل تحريضهاL . قابل للضبط و مقاومتها مهملة مقاومةR قابلة للضبط

I الدبدبات الكهربائية الحرة في الدارة المثالية – LC .L1نضبط قيمة معامل تحريض الوشيعة على القيمة

. U0 = 6,00 V و نشحنه بدئيا تحت التوتر C1نضبط سعة المكثف على القيمة تغيرات2 . يعطي منحنى الشكل-t=0(و نغلق قاطع التيار عند اللحظة 1نكون بواسطتهما دارة )الشكل-

شدة التيار في الدارة . 2الشكل-1الشكل-

للتيار المار في الدارة . i(t)أوجد المعادلة التفاضلية التي تحققها الشدة -1

iيكتب حل المعادلة التفاضلية على الشكل -2 (t )=I 0 cos (2. πT 0

t+φ)

. T0 أوجد التعبير الحرفي ل 2-1 φ أوجد قيمة 2-2

uc بين أن التوتر بين مربطي المكثف يعبر عنه ب : 2-3 ( t )=A .cos ( 2.πT 0

t)

.L1 و T0 و I0 بداللة A محددا تعبير . L1 و C1 أوجد قيمة كل من 2-4

أوجد تاريخ اللحظة التي يتحقق فيها 2-5ξm(t)ξe( t)

تمتالن بالتتابع الطاقةξe و ξm ألول مرة . حيث 1=

المغناطيسية والطاقة الكهربائية المخزونتين بالتتابع في الوشيعة و المكثف .

II الدبدبات الكهربائية الحرة في دارة كهربائية –RLC .

U0 و نشحنه تحت التوتر C2 = 20(µF)نضبط سعة المكثف على القيمة

. L2نضبط معامل التحريض للوشيعة على القيمة . R2 = 20Ωنضبط المقاومة على القيمة

. 3ننجز دارة الشكل - فتكون الدارة مقرا K نغلق قاطع التيار t=0عند اللحظة

لدبدبات كهربائية مخمدة . نعاين بواسطة راسم التدبدب بين مربطي UC(t) و YI بين مربطي المقاومة في UR2(t) التوترين

. YIIالمكثف في 3الشكل-

0,50

0,50

0,250,25

0,500,250,50

1,00

4الشكل –

ثم أقرن – بالتعليل - كل منحنى ممثل فيUC(t) و UR2(t)بين كيفية ربط راسم التدبدب لمعاينة التوترين -1 بالتوتر الموافق له .4الشكل-

بين مربطي المكثف تكتب : UC (t)بين أن المعادلة التفاضلية التي يحققها التوتر-2

d2UC

dt 2 +2. λdUC

dt+ 4π 2

T 02 .U C=0

. λ الدور الخاص للدبدبات الكهربائية الحرة . موضحا تعبير المقدار T0 حيث للدبدبات الكهربائية الحرة . Tحدد قيمة شبه الدور -3T تحقق الشرط الالزم لكي يتحقق R2باعتبار أن المقاومة -4 ≈T L2 استنتج قيمة 0

t=5حدد عند اللحظة -54T

في الدارة في تلكالكهربائي القيمة الجبرية لشدة التيار المار في الدارة محددا منحى مرور التيار 5-1اللحظة

للمكثف q قيمة الشحنة 5-2 للدارة ξ قيمة الطاقة الكلية 5-3

نتيجة القيمة التي ضبطتTنالحظ أن الطاقة الكلية للدارة تتناقص بنسبة كبيرة خالل كل شبه دور -6 دون أن نغير قيم المقادير األخرى ؛ نالحظ أن الطاقة الكلية R= R3عليها المقاومة . عندما نضبط

p=31,5للدارة نقصت ب أي خالل شبه الدور األول . t=T و t=0بين اللحظتين %

UC علما أن حل المعادلة التفاضلية أعاله يكتب كاآلتي : R3أوجد قيمة ( t )=U 0 . e−λ .t .cos ( 2.π

Tt )

III الدبدبات الكهربائية القسرية في – RLC . متوالية نضبط قيمة سعة المكثف على القيمةC= C0

نضبط قيمة معامل التحريض للوشيعة على القيمةL = 0,1(H) نضبط قيمة المقاومة على القيمةR = R0 .

نركب ثنائيات القطب السابقة على التوالي بين مربطي مولد يزود الدارة بتوتر u متناوب جيبي (t )=2.√2 .cos (2πN . t+φ)يبقى التوتر الفعال بين مربطيه ثابتا بينما يكون تردده قابال

iللضبط ؛ فيمر في الدارة تيار كهربائي شدته اللحظية (t )=I √2 .cos (2πN . t) . بداللة التردد الذي يفرضه المولد . RLC تغيرات ممانعة ثنائي القطب 5يعطي منحنى الشكل –

0,50

0,75

0,500,50

0,50

1,00

π2=10نعطي : تردد المولد . N0 و RLCممانعة ثنائي القطب Z0عين عند الرنين القيمتين -1 . R0 الشدة الفعالة للتيار في الدارة عند الرنين و I0 سعة المكثف و C0استنتج قيمة كل من -2

N1]( هي مجال الترددات 3dB( أو )-3dBالمنطقة الممررة )-3 ;N2 I حيث يتحقق [ ≥I 0

√2 حدد عرض

المنطقة الممررة . بين مربطي المكثف عند الرنين . UCاحسب قيمة التوتر -4

نقط4 : 2الفيزياء -للحصول على توتر مضمن الوسع ننجز التركيب جانبه :

هي الدارة المتكاملة المنجزة للجداء : Xحيث المركبة

U ( t )=K . (S (t )+U 0 ) . p(t)

K=0,1 V-1 و U0. المركبة المستمرة للتوتر المضمن

S(t) : اإلشارة المراد نقلها S ( t )=Sm .cos (2π f st ) : f s=5000 Hz P(t) : التوتر الحامل p (t )=Pmcos (2π Fp t) : F p=100kHz

Uبين أن التوتر المضمن يعبر عنه ب : -1 (t )=A (1+m .cos (2π f s t ) ) .cos (2 π F p t) موضحا تعبير

.m و Aكل من يعبر عنه ب : Xأتبت أن التوتر عند مخرج المركبة -2

U ( t )= A .m2

cos (2π f 1t )+ A .m2

cos (2π f 2t )+Acos(2 π F p t)

) حيث f2و f1 محددا تعبير f 2> f . أعط شكل طيف الترددات . (1 فيU(t)و التوتر المضمن YI (X) في المدخل S(t) + U0نعاين على شاشة راسم التدبدب التوتر -3

إلزالة الكسح نحصل على المنحنى أسفله : XYعندما نضغط على الزر . YII( Yالمدخل)

0,75

0,75

1,00

. ماذا تستنتج ؟ mأوجد قيمة نسبة التضمين 3-1 .Pm و Sm ؛ U0حدد قيمة كل من 3-2إللتقاط الموجة المضمنة الوسع نستعمل دارة التوافق جانبه -4

’ طيفL’Cحيث يجب أن تضم المنطقة الممررة لثنائي القطب C’max و C’min حدد القيمتين 2 الترددات المشار إليه في السؤال

لسعة المكثف حتى تتمكن دارة التوافق من أداء دورها . L’= 317 (mH) نعطي :

% انتهى %