Physique expérimentale 2

Contenu méthodologique et thématiques des séances
• Découverte et utilisation de différents dispositifs de mesure pour l’électrocinétique et l’électromagnétisme (oscilloscope, ohmmètre, teslamètre, …)
• Approfondissement sur le calcul des incertitudes et leur propagation, tests statistiques (Z, Student)
• Méthodes d’ajustement d’une courbe théorique sur des données expérimentales (linéaire et non-linéaire, méthode des moindres carrés).
• Étude expérimentale des régimes transitoire et permanent dans les circuits
R, L et/ou C (temps caractéristique, réponse fréquentielle)
• Étude expérimentale de l’interaction entre objets chargés et de l’influence
d’un champ magnétique sur des charges en mouvement (force de Laplace)
• Étude expérimentale de systèmes thermodynamique (bilan d’énergie d’un système isolé, échange de chaleur, transferts thermiques, diffusion de la chaleur)

Expériences réalisées par tous les étudiants pendant 7 semaines de
travaux pratiques
• Électrocinétique : Instruments et techniques en électrocinétique (oscilloscope, GBF, ohmmètre) ; 1er ordre transitoire RL/RC, 2ème ordre permanent (diagramme de Bode)
• Électromagnétisme : Loi de Coulomb ; Force de Laplace
• Thermodynamique : calorimétrie ; conduction dans un barreau

Projets au choix par binôme pendant 4 semaines
• Moteur de Stirling
• Capacité d'une sphère
• Refroidissement d'une tasse de th√©
• Transformateur à une spire
• Freinage magnétique
• Étude d'un moteur/alternateur
• Étude d'une pompe à chaleur
• Pince ampèremétrique …. etc …..

Compétences expérimentales :
• Savoir utiliser un multimètre (renforcement des acquis de S2), un oscilloscope, une alimentation haute-tension, une alimentation en courant et différents appareils de mesures (newton-mètre, teslamètre, thermocouple, …).
• Maîtriser les notions de courant alternatif, valeur efficace, diagramme de Bode
• Estimation des incertitudes (type A, B, propagation...) lors d'une mesure (renforcement des acquis du S2)

Analyse de données :
• Propagation des incertitudes
• Utiliser les formules des incertitudes avec esprit critique : être capable de négliger certaines sources d’incertitude devant d’autres.
• Utilisation de tests statistiques pour la comparaison des données entre elles.
• Ajustement d’une courbe théorique (linéaire ou non) sur des données expérimentales et maîtrise des incertitudes associées : compréhension de la méthode des moindres carrés.
• Interprétation du résultat d’un ajustement, notamment la comparaison avec ,un modèle et discussion de la validité du modèle.

• UE Outils numériques pour la physique et ECUE Électricité (S1)
• UE Physique expérimentale 1 (S2)
• UEs Électrocinétique et électromagnétisme en régime quasi-stationnaire et Thermodynamique (S3).