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Université du Littoral - Côte d'Opale, site de Calais

Énoncés TP physique L2 physique-chimie S3
  1. Introduction ver. 2018-10-23
    Modalités 2020 (passage en pdf, à lire en premier!)
    Pour tout autres conseils voir en bas de cette page.
  2. Electrostatique1,6 (lignes du champ dans les condensateurs)
  3. Condensateur plan1 (mesure du champ E)
    1. Expérience Clément-Désormes2 (transformation adiabatique);
    2. Mesures calorimétriques2 (calorimètre, résistance chauffante)
  5. Compressibilité et liquéfaction d'un gaz réel3 (SF6)
  6. TP additionnel en option4
  7. Questions d'examen TP physique L2-S3, note finale SUP(EX, (EX+(TP1+TP2+TP3+TP4)/4)/2)

Énoncés TP électronique L2 physique-chimie S3

Énoncés TP physique L2 physique-chimie S4
  1. Etude d'un transformateur monophase en regime sinusoïdal, et la théorie
  2. Magnétostatique2,7 (spires, solénoïde, et bobines d'Helmholtz)
    1. Moment magnétique3 (bobines d'Helmholtz)
    2. Induction (loi de Lenz, bobines d'Helmholtz)
    1. Vitesse du son;
    2. Ondes centimétriques5 (interféromètre de Michelson, longueur, réfraction, diffraction)
  5. Machines thermiques (l'énoncé de Kelvin, lois de Carnot).
    Voir aussi les notices PASCO TD8564 et TD8550 d'origine (en anglais, 1991-92).
  6. TP additionnel en option4
  7. Questions d'examen TP physique L2-S4, note finale SUP(EX, (EX + (TP1+TP2+TP3+TP4+TP5)/5)/2)
  1. Afin de complèter vos TP's sur l'éléctrostatique, mesurez la capacité C de vos condensateurs avec la méthode de filtre passe bas (taux de décharge τ=RC, voir TP L1 circuits éléctriques) en utilisant une résistance de 10K (plaquette), le GBF (sqw 100kHz), et l'oscilloscope (200ns/div).
  2. sur Calais, dépuis 2023—24, les TP's «Magnétostatique» (initialement prévu en S3) et «Expérience Clément-Désormes + Mesures calorimétriques» (initialement proposé en S4) sont interchangés afin de faciliter et homogénéiser le travail des étudiants
  3. sur Calais, dépuis 2024—25, les TP's «Moment magnétique» (originellement prévu en S3) et «Compressibilité et liquéfaction d'un gaz réel» (initialement proposé en S4) sont interchangés afin d'optimiser le matériel et de faciliter et homogénéiser le travail des étudiants
  4. Option TP additionnel: Tout binômes fort motivés, qui excellent en manips avec les notes entre 18 et 20 (4.5 et 5 sur 5) pour tout leurs comptes rendus, et qui s'intéressent d'avantage à la jonction entre la chimie et la physique, peuvent opter, avec l'accord de l'enseignant, à remplacer leur examen (note EX) de semestre S3 ou S4 par le TP Réaction chimique oscillant (un poste seulement, disponibilité labo préparation chimie à confirmer).
  5. consulter la notice de l'équipement «Ondes centimétriques» de Nova déployé sur Calais dépuis 2024—25 par IELCO.
  6. La «méthode des trapèzes» est une méthode d'intégration (= calcul d'aire) numérique très simple s'appuyant sur l'interpolation linéaire par intervalles d'une fonction tabulée. Elle est souvent expliquée au tout début des cours de calcul des intégrales (terminale, L1) comme une amélioration de la «méthode des rectangles», et est très facile à maîtriser soi-même en suivant son algorithme.
  7. à Calais, le magnétomètre commercial est remplacé par un montage sur la base du μC Arduino et une de cartes-capteur MEMS mmc5983, lis2mdl, lsm303dlhc, ou mmc5603 à sensibilité très elevée de quelques mGauss. Pour utiliser ce montage, après avoir connecté le μC par son cable usb à l'ordi (Pi3, compte arduino), il souffit d'ouvrir le terminal (aka moniteur série) de logiciel Arduino IDE (vitesse 115200 baud). Le μC, étant chargé de programme (sketch) magsensor, va confirmer son état opérationnel et la carte détectée sur son interface i2c. La configuration et les mesures sont effectuées par les commandes (entrées en haut du moniteur et terminées par Enter) suivant:
    I
    obtenir des informations, notamment le champ ambient B0
    i
    même, mais avec une réponse raccourcie
    N
    precedé par un nombe n, e.g., 10N, définit le nombre des echantillons
    Configuration on/off pour rapporter (en mGauss = 0.1 μTesla):
    x
    le champ selon axe x
    y
    le champ selon axe y
    z
    le champ selon axe z
    b
    la norme B du vecteur (Bx,By,Bz)
    E
    l'erreur (Ecart type) de la norme B et le nombre des echantillons
    Opérations courantes:
    S
    effectuer la mesure ou la mise à zéro
    R
    restorer le vecteur du champ ambient B0 à zéro
    Z
    (suivi par S) améliorer et mémoriser B0 actuel
    Notez que le champ magnétique de la Terre B0 (le champ ambient) est ≤67μT = 670 mG, où 1 gauss (G) = 0.1 mT est l'unité du système cgs utilisée couramment pour les champs magnétiques faibles. Le capteur permet d'observer les champs de quelques G, et les courants I que vous utilisez dans les spires et le solenoïde peuvent être bien inférieurs (1-2 A maxi) à ceux demandés dans l'énonce.
Tous TP doivent être préparés avant la séance. L'étudiant ne doit pas découvrir le sujet en entrant dans le laboratoire. Afin de vous préparer, lisez l'énoncé, les annexes, et traitez les questions théoriques éventuelles.

Les TP se font en rotation avec 2 postes par TP. Afin de se préparer, les étudiants se décident entre eux qui fait quel TP.

Vos comptes rendus sont à rendre dans la semaine qui suit le TP. Ils sont notés sur 5, les notes seront annoncées avant l'examen.

Pour tracer vos courbes à la main, vous pouvez utiliser ce papier millimétré.

Vous pouvez toujours les écrire à la main (puis scanner et envoyer par mél, consultez les Modalités 2020). Autrement, pour faciliter l'écriture des formules mathématiques et l'édition de vos comptes rendus comme documents scientifiques, vous pouvez vous servir de l'extention Dmaths compatible avec LibreOffice, OpenOffice, et autres NeoOffice ou bien MS Word-Excel. Ce logiciel vous permet également de construire des figures géométriques en 2D ou 3D, des tableaux (variations, courbes, valeurs), des courbes et même de faire du calcul formel directement dans le traitement de textes et le tableur etc ...

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Module projets physique L2 physique-chimie S4

Projet L2 S4 2025

 Cette année, le projet concerne l'électro-magnétisme, spécifiquement le champ magnétique d'un solénoïde. On va construire, à l'aide d'Arduino, un Canon électromagnétique. Ce projet est proposé par (Dk), voir son énoncé pour la description complète et le format de rapport éctrit.

Pour la soutenance, on fait 10 min de présentation + 5 min de questions. Après, le concours de celui qui va le plus loin avec 3 essais par binômes. Règle

Projet L2 S4 2024
Arduino colorimeter

On se propose de construire un mini-colorimètre à la base de Arduino Uno et de l'utiliser pour observer en temps réel et enregistrer la cinétique de la réaction chimique de décomposition1-4 de Mn(III) tris-oxalate [Mn(C2O4)3]3- avec une durée des observations entre 10 min et 1 h. Par la suite, on envisage d'obtenir la/les constante(s) de la vitesse de cette réaction ainsi que de modéliser sa dépendance en température. Une autre application possible de même colorimètre sera la réaction oscillant. Pour la réalisation de ces réactions, se rapprocher à Mme au labo préparation chimie de Calais.

Le rapport écrit entre 10 et 12 pages hors annexe(s), voir le modèle, est demandé pour chaque groupe de projet avant le 10 mai (la date limite pour envoyer le rapport).

La soutenance orale est prévue le 15 mai à 13h30 à Dunkerque. Pour les calaisiens, on organise un bus avec le départ 12h20 de la fac (devant RU) et le retour vers 17h40 de Dunkerque. Chaque groupe aura 20 min pour la présentation, plus 10 min pour des questions. Un projecteur vidéo et un pc seront disponibles sur place.

  1. T. Uehiro, I. Taminaga, and Y. Yoshino, Decomposition of oxalato complex of manganese(iv) in oxalate buffer solutions, Bull. Chem. Soc. J. 48(10) 2809—12 (1975) doi:10.1246/bcsj.48.2809.
  2. Practical Exercises in Physical Chemistry. Photometric measurements. I. Shenderovich, ed, Freie Universität Berlin (2006).
  3. P.A. Nikolaychuk, M.M. Vayner, The decomposition of Tris-(Oxalato)-Manganate(III) complex ion as the reaction suitable for the laboratory practice on chemical kinetics, Int. J. Therm. Chem. Kin. 1(2) 50—59 (2016).
  4. B. Kim et al, Challenges of measuring soluble Mn(III) species in natural samples, Molecules 27(5), 1661 (2022).