Analyse des Examens Nationaux – Domaine : ELECTRICITÉ | 2BAC Sciences Physiques (option française) | 2016–2025
CDR 2025 — Poids Electricité total : 21 % [ Dipôle RC | Dipôle RL | Circuit RLC série | Applications (modulation AM) ] • Source : EXAMEN_PC.pdf
| Année | Sess. | Ex. | Pts | Parties / Sous-thèmes évalués | Dipôle RC | Dipôle RL | Circuit RLC série | Applications AM | Remarques |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2025 | N | 3 | 5 | 1- Charge condensateur par générateur de courant (uC(t), détermination C₀) + décharge dans dipôle RL (régimes pseudo-périodique, apériodique) 2- Sélection et démodulation d'une onde AM (circuit bouchon LC, filtre passe-bas) |
✓Charge par I₀ cst. τ, uC(t), C₀ |
✓Décharge condensateur→RL Régimes, pseudopériode |
✓Décharge C→RL Régimes oscillatoires |
✓✓Circuit bouchon LC Démodulation AM |
4/4 sous-domaines couverts. Contexte : composants électroniques industriels. |
| 2024 | N | 4 | 3,5 | 1- Décharge condensateur dans dipôle RL : régimes périodique, pseudopériodique, apériodique. Courbe uC(t), T₀, pseudopériode, énergie. 2- Réponse dipôle RL à échelon de tension : éq. diff., τ=L/(R+r), i(t), régime permanent, énergie Emag. |
✓✓Éq. diff., τ=L/(R+r) i(t), Emag, régime permanent |
✓Décharge C→RL 3 régimes identifiés |
2/4 sous-domaines. Pas de modulation AM. Contexte : condensateurs et bobines dans circuits. | ||
| 2023 | N | 3 | 5 | 1- Réponse dipôle RL à échelon de tension : i(t), τ=L/R, L, énergie Emag 2- Circuit oscillant LC (amortissement nul) : éq. diff., q(t)=Qm·cos(ωt), T₀=2π√(LC), énergie 3- Modulation d'amplitude d'un signal |
✓✓Éq. diff., τ, i(t) L, régime permanent |
✓Circuit LC (r=0) T₀, q(t), énergie |
✓✓Modulation AM Courbes, spectre |
3/4 sous-domaines. RC absent. Contexte : transmission d'informations. | |
| 2023 | R | 3 | 4,75 | 1- Charge condensateur (dipôle RC) : éq. diff., q(t), τ=RC, énergie Ee, constante de temps 2- Décharge condensateur dans dipôle RL (circuit oscillant) : régimes, pseudopériode 3- Détection signal modulé en amplitude : circuit bouchon LC |
✓✓Charge C, éq. diff. q(t), τ=RC, Ee |
✓Décharge C→RL Régimes oscillatoires |
✓Décharge C→RL Circuit oscillant |
✓Circuit bouchon LC Détection AM |
4/4 sous-domaines couverts. Structure RC→RLC→AM. |
| 2022 | N | IV | 4,75 | I- Réponse dipôle RC à échelon de tension : éq. diff., uC(t)=E(1−e^(−t/τ)), τ=RC, constante de temps II- Oscillations électriques non amorties dans circuit LC : éq. diff., T₀, q(t)=Qm·cos(ωt), énergie III- Modulation d'amplitude d'un signal : signal porteur, signal modulant, taux de modulation |
✓✓Éq. diff., uC(t), τ=RC Régime transitoire/permanent |
✓✓Circuit LC non amorti T₀, q(t), énergie totale |
✓✓Modulation AM Spectre, taux modulation |
3/4 sous-domaines. RL absent. Contexte : pacemaker → appareils électriques vie courante. | |
| 2022 | R | 3 | 4,5 | 1- Réponse dipôle RL à échelon de tension : éq. diff., i(t), τ=L/(R+r), détermination L 2- Oscillations libres dans circuit RLC série : régimes (périodique, pseudo-périodique, apériodique), pseudopériode T' 3- Réception onde modulée en amplitude : circuit bouchon LC, fréquence propre, démodulation |
✓✓Éq. diff., i(t), τ Détermination L, r |
✓✓Oscillations libres 3 régimes, T' pseudo-période |
✓✓Récepteur radio AM Circuit LC, démodulation |
3/4 sous-domaines. RC absent. Contexte : Faraday, induction et transmission. | |
| 2021 | N | IV | 5 | I- Réponse dipôle RL à échelon de tension : éq. diff., i(t), τ, L, r II- Décharge condensateur dans dipôle RL : oscillations libres, 3 régimes III- Entretien des oscillations dans circuit RLC série (générateur uG=k·i) |
✓✓Éq. diff., i(t), τ=L/(R+r) Détermination L, r |
✓✓Oscillations libres Entretien (uG=ki), 3 régimes |
2/4 sous-domaines. RC et AM absents. Contexte : condensateurs et bobines dans appareils électroniques. | ||
| 2021 | R | IV | 5,5 | I- Réponse dipôle RC : charge condensateur, éq. diff., uC(t), τ=RC, constante de temps, énergie Ee II- Réponse dipôle RL à échelon de tension : éq. diff., i(t), τ=L/(R+r), régime permanent, L |
✓✓Charge C, éq. diff. uC(t), τ, Ee |
✓✓Éq. diff., i(t), τ Détermination L, r |
2/4 sous-domaines. RLC et AM absents. Points élevés (5,5 pts) pour 2 dipôles seulement. | ||
| 2020 | N | IV | 5 | I- Réponse dipôle RL à échelon de tension : éq. diff., i(t), τ=L/(R+r), L, r, énergie II- Décharge condensateur dans circuit RLC : éq. diff., T₀=2π√(LC), oscillations libres, régimes |
✓✓Éq. diff., i(t), τ Détermination L, r |
✓✓Oscillations libres C→RL T₀, équation diff., régimes |
Version 1 SN 2020. 2/4 sous-domaines. Structure identique à 2021 N (RL + RLC). | ||
| 2020 | N* | 4 | 5,25 | 1- Charge condensateur (par source de courant) et décharge dans bobine : RLC oscillant 2- Étude énergétique circuit RLC (courbes Ee et Em) 3- Réception onde électromagnétique (AM) : circuit bouchon LC, démodulation |
✓Charge par I₀ cst τ, uC(t), C |
✓Décharge C→bobine Oscillations, r |
✓✓T₀=2π√LC, régimes Étude énergétique Ee/Em |
✓✓Récepteur AM Circuit bouchon LC |
(*) Version 2 SN 2020. 4/4 sous-domaines couverts. Contexte : condensateur dans appareils. |
| Année | Sess. | Ex. | Pts | Parties / Sous-thèmes évalués | Dipôle RC | Dipôle RL | Circuit RLC série | Applications AM | Remarques |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2020 | R | III | 4,5 | Charge condensateur par générateur de tension (dipôle RC, τ=RC, uC(t), énergie) Décharge condensateur dans bobine (circuit oscillant RLC) : oscillations libres, T₀, régimes, énergie |
✓Charge C (dipôle RC) τ, uC(t), Ee |
✓Décharge C→bobine RL Oscillations |
✓✓Oscillations libres T₀, régimes, énergie |
3/4 sous-domaines. AM absent. Contexte : émission/réception ondes EM. | |
| 2019 | N | III | 5 | Partie 1 : Dipôle RL (détermination L, r par TP) + Circuit RLC série (oscillations libres, régimes) Partie 2 : Modulation d'amplitude (AM) : signal porteur + signal modulant, courbes expérimentales |
✓✓Détermination L, r (TP) Éq. diff., i(t), τ |
✓✓Oscillations libres RLC 3 régimes, pseudopériode |
✓✓Modulation AM Courbes, spectre |
3/4 sous-domaines. RC absent. Contexte : systèmes d'alarme, diagnostic médical. | |
| 2019 | R | III | 5 | I- Détermination expérimentale capacité condensateur (2 méthodes : générateur courant + RC) II- Circuit RLC série : oscillations libres, 3 régimes, éq. diff., T₀=2π√LC, pseudopériode T' |
✓✓Détermination C (2 méthodes) RC, τ=RC, constante temps |
✓✓Oscillations libres RLC 3 régimes, T₀, T' |
2/4 sous-domaines. RL et AM absents. Approche TP (expérimentale) originale pour déterminer C. | ||
| 2018 | N | III | 4,5 | Partie I : Réponse dipôle RL à échelon de tension (bobine de mixeur électrique) : courbes, τ, détermination L, énergie Emag Partie II : Réception onde modulée en amplitude (radio AM) : circuit bouchon LC, démodulation enveloppe |
✓✓Détermination L (TP mixeur) Éq. diff., τ, i(t), Emag |
✓✓Récepteur radio AM Circuit LC bouchon Démodulation |
2/4 sous-domaines. RC et RLC absents. Contexte original : bobine d'un mixeur ménager. | ||
| 2018 | R | III | 5 | Partie I : Réponse dipôle RL à échelon de tension : établissement courant, éq. diff., i(t), τ=L/(R+r), L, r Partie II : Modulation d'amplitude : signal porteur f₀, signal modulant fp, signal modulé, taux de modulation |
✓✓Éq. diff., i(t), τ Détermination L, r |
✓✓Modulation AM Taux modulation Courbes expérimentales |
2/4 sous-domaines. RC et RLC absents. Contexte : Faraday, induction électromagnétique. | ||
| 2017 | N | III | 4,5 | Partie 1 : Réponse dipôle RC à échelon de tension : influence de R sur τ, uC(t), constante de temps Partie 2 : Circuit RLC (amortissement négligeable r≈0) : circuit LC, T₀=2π√(LC), énergie totale conservée |
✓✓Charge condensateur Influence R sur τ, uC(t) |
✓✓Circuit LC (r≈0) T₀, énergie conservée |
2/4 sous-domaines. RL et AM absents. Contexte : professeur expliquant influence de R à ses élèves. | ||
| 2017 | R | III | 4,5 | Partie 1 : Étude dipôle RC lors de la charge : éq. diff., uC(t)=E(1−e^(−t/τ)), τ=RC, énergie Partie 2 : Amortissement et entretien oscillations RLC série (3 régimes + générateur uG=k·i) |
✓✓Éq. diff., uC(t), τ=RC Énergie Ee, constante de temps |
✓✓Oscillations libres + entretenu 3 régimes, pseudopériode |
2/4 sous-domaines. RL et AM absents. Structure RC + RLC (fréquente 2016-2017). | ||
| 2016 | N | III | 4,5 | Partie 1 : Dipôle RC lors de la charge du condensateur : éq. diff., uC(t), τ=RC, énergie Partie 2 : Amortissement et entretien oscillations RLC série (3 régimes + entretien par générateur) |
✓✓Charge condensateur Éq. diff., uC(t), τ, énergie |
✓✓Oscillations libres + entretenu 3 régimes, entretien |
2/4 sous-domaines. RL et AM absents. Structure RC + RLC identique à 2017 R. | ||
| 2016 | R | III | 5 | Partie I : Étude dipôle RL (3,5 pts) : établissement courant, éq. diff., i(t), τ=L/(R+r), courbes C1/C2, détermination L Partie II : Réception onde modulée en amplitude (1,5 pts) : circuit bouchon LC |
✓✓Éq. diff., i(t), τ Courbes C1/C2, L, r |
✓Circuit bouchon LC Réception AM |
2/4 sous-domaines. RC et RLC absents. Partie RL prépondérante (3,5/5 pts). Contexte : Faraday. |
LÉGENDE : Vert = Dipôle RC Jaune = Dipôle RL Orange = Circuit RLC série Bleu = Applications AM Rouge = sous-domaine absent ✓ = présent ✓✓ = partie principale de l'exercice
OBSERVATIONS & TENDANCES ELECTRICITÉ (2016–2025)
| Poids CDR 2025 | 21 % de l'épreuve ≈ 4,2 pts/20. Répartition sur 4 sous-domaines : Dipôle RC, Dipôle RL, Circuit RLC série, Applications (modulation/démodulation AM). L'exercice vaut 4,5 à 5,5 pts selon les sessions. |
|---|---|
| Exercice systématique | L'exercice d'électricité est systématiquement présent dans toutes les sessions (100 %). Numéroté Ex.3 ou Ex.4 selon la structure du sujet (3 ou 4 exercices de physique). |
| Couverture des sous-domaines | 4/4 sous-domaines couverts : 2025 N, 2023 R, 2020 N* (v2). 3/4 sous-domaines : 2025 N, 2023 N, 2022 R, 2020 R, 2019 N. 2/4 sous-domaines : majorité des autres sessions. 1 seul sous-domaine : jamais observé. |
|---|---|
| Dipôle RL — sous-domaine dominant | Présent dans ~85 % des sessions. Toujours via : équation différentielle L(di/dt)+(R+r)i=E, constante de temps τ=L/(R+r), courbe i(t)=Ip(1−e^(−t/τ)), détermination graphique de τ et L, énergie magnétique Emag=½Li². |
| Circuit RLC série — sous-domaine fréquent | Présent dans ~75 % des sessions. Se décline en : (1) décharge condensateur dans RL, (2) oscillations libres (3 régimes : pseudo-périodique, critique, apériodique), (3) entretien des oscillations (uG=k·i), (4) circuit LC non amorti (T₀=2π√LC). |
| Dipôle RC — sous-domaine régulier | Présent dans ~55 % des sessions. Toujours via : équation différentielle RC(duC/dt)+uC=E, constante de temps τ=RC, uC(t)=E(1−e^(−t/τ)), énergie électrique Ee=½Cu². Parfois : détermination de C par générateur de courant (uC=I₀t/C). |
| Applications AM — sous-domaine cyclique | Présent dans ~60 % des sessions. Thèmes : modulation d'amplitude (signal porteur, signal modulant, taux de modulation m), démodulation (détecteur d'enveloppe, filtre passe-bas RC), circuit bouchon LC (f₀=1/(2π√LC)), récepteur radio AM. Absent en 2021 N, 2021 R, 2019 R, 2017 N, 2017 R, 2016 N. |
| Évolution structurelle | Avant 2018 : structure binaire (RC+RLC ou RL+AM). Depuis 2019 : exercices à 3 parties couvrant 3 sous-domaines ou plus. Tendance récente (2022–2025) : exercices plus complets couvrant 3–4 sous-domaines dans un seul exercice thématique. |
| Contextes applicatifs récurrents | Bobine de mixeur électrique (2018 N), circuit bouchon LC pour radio AM, pacemaker (contexte nucléaire/électrique 2022 N), condensateur-stockage d'énergie, sélection de signal EM (2020 SN2, 2025 N). Contexte Faraday mentionné explicitement (2016 R, 2018 R). |
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