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Ccp psi physique 2017 sujet

SESSION PSIPC EPREUVE SPECIFIQUE - FILIERE PSI PHYSIQUE - CHIMIE Mercredi mai h - h N B le candidat attachera la plus grande importance à la clarté à la précision et à la concision de la rédaction Si un candidat est amené à repérer ce qui peut lui sembler être une erreur d ? énoncé il le signalera sur sa copie et devra poursuivre sa composition en expliquant les raisons des initiatives qu ? il a été amené à prendre Les calculatrices sont autorisées Ce sujet est composé de quatre parties toutes indépendantes Leurs poids respectifs sont approximativement de et Des données numériques et mathématiques sont disponibles en ?n de sujet CÉtude d ? un actionneur électromécanique La première partie étudie le principe du moteur linéaire synchrone la seconde concerne son pilotage la troisième traite de la soudure des connectiques et la quatrième du capteur optique nécessaire à sa commande Partie I - Principe de l ? actionneur électromécanique linéaire synchrone Ce type d ? actionneur qui s ? a ?ranchit de tout dispositif de transmission mécanique classique est utilisé en robotique Il est aussi particulièrement bien adapté aux trains à sustentation magnétique comme le SCMaglev japonais ?gure qui peut atteindre des vitesses de l ? ordre de km h Figure - SCMaglev I - Multi-pôle magnétique On considère ?gure un circuit magnétique composé de deux plaques de fer supposées in ?nies et distantes d ? un entrefer e Des conducteurs électriques de diamètre négligeable parcourus par des courants d ? intensité I sont placés à l ? interface fer-air de la plaque inférieure Ils sont distants d ? une longueur L Deux conducteurs voisins sont parcourus par des courants opposés comme le montre le sens des èches sur la ?gure y I I I I I Fer Air Fer e x x Ligne de champ moyenne L de longueur e dans l ? air z et lfer dans le fer Figure - Circuit magnétique CLe module du champ magnétique n ? est pas tout à fait uniforme dans l ? actionneur Son intensité moyenne peut être déterminée par application des théorèmes de l ? électromagnétisme sur une ligne de champ particulière appelée ligne de champ moyenne Cette ligne de champ moyenne est représentée en pointillés sur la ?gure D ? un point de vue magnétique le fer sera assimilé à un matériau magnétique doux de perméabilité relative ?r L ? air sera assimilé au vide de perméabilité magnétique ? De façon générale on note H ?? le champ d ? excitation magnétique On notera respectivement H ?? air et H ?? fer les champs d ? excitation magnétique dans l ? air et dans le fer B ?? air et B ?? fer les champs magnétiques dans l ? air et dans le fer Q Préciser les unités de ? et de ?r ainsi qu ? un ordre de grandeur de ?r pour le fer Q Par une analyse des invariances déterminer de quelle s variable s de l