Carnets  de  science

 

La physique et la chimie au lycée


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Physique et mathématiques

Travaux pratiques

Alphabet grec


Sommaire

Mécanique
01. Cinématique
02. Dynamique
03. Énergétique
04. Oscillations
05. Relativité restreinte

Interactions fondamentales
06. Gravitation
07. Électrostatique
08. Électrodynamique
09. Radioactivité
10. Réactions nucléaires

Ondes et rayonnements
11. Ondes
12. Optique géométrique
13. Lentilles minces
14. Optique ondulatoire
15. Rayonnements
16. Signaux

Thermodynamique
17. Pression et gaz parfaits
18. Tranferts thermiques
19. Chaleurs de réaction

Chimie générale
20. Grandeurs intensives
21. Éléments chimiques
22. Réaction chimique
23. Acides-Bases
24. Oxydoréduction
25. Cinétique chimique

Chimie organique
26. Nomenclature
27. Groupes fonctionnels
28. Mécanismes réactionnels
29. Extraction et synthèse
30. Analyse spectrale


Programmes

Exercices

Formulaire

Épreuves du baccalauréat

Annales


  Le système du monde  

  Le Panthéon de la tour Eiffel  

Carnet de bac

Annales

Le très haut débit pour tous

Liban 2013 - Exercice 3 - 5 points

Le déploiement du très haut débit pour tous constitue l’un des plus grands chantiers d’infrastructure pour notre pays au cours des prochaines années. Ses enjeux techniques, économiques et sociaux sont considérables. Les documents utiles à la résolution sont rassemblés en fin d’exercice.

1. Procédés physiques de transmission d’informations

À l’aide des documents et des connaissances nécessaires, rédiger en 20 lignes maximum, une synthèse argumentée répondant à la problématique suivante : « La fibre optique est-elle synonyme d’avenir incontournable pour la transmission d’informations ? »
Pour cela, citer trois types de support de transmission de l’information. Décrire le principe de fonctionnement d’une fibre optique. Préciser ensuite les enjeux pour le déploiement de nouveaux réseaux de transmission d’informations par fibre optique en soulignant les points forts et les points faibles de ce mode de transmission. Répondre enfin à la question posée.

2. Analyse de la qualité d’une transmission

L’atténuation de puissance subie par le signal transmis caractérise la qualité de la transmission.

2.1. À l’aide des documents, déterminer quel est le domaine du spectre électromagnétique à utiliser pour obtenir une transmission d’atténuation minimale avec une fibre optique en silice.

2.2. On suppose que le signal est à nouveau amplifié dès que sa puissance devient inférieure à 1% de sa puissance initiale.

2.2.1 En utilisant le document 2, montrer que l’atténuation du signal, calculée par le produit α × L, est égale à 20 dB à l’instant où le signal est réamplifié.

2.2.2 Combien d'amplificateurs sont-ils nécessaires pour une liaison RennesStrasbourg (environ 900 km) dans le cas d'une liaison par fibre optique, puis dans le cas d’une liaison par câble électrique ? Conclure.

Document 1 : Le très haut débit pour tous les Bretons d’ici à 2030

La Bretagne prend de l’avance sur le très haut débit. Elle est, avec la région Auvergne, la seule à avoir anticipé le maillage en fibre optique de l’intégralité de son territoire. D’ici à 2030, tous les foyers bretons auront accès à cette technologie qui augmente considérablement le débit des connexions Internet. De 1 à 20 mégabits par seconde, il passera à 100 mégabits par seconde, et dans toute la région ! Au cœur de cette petite révolution : l’installation de la fibre optique. Télévision haute définition, téléphone, Internet, photographies et de vidéos transiteront désormais grâce à cette fibre optique très rapide… Un opérateur privé installera la fibre optique dans les principales agglomérations bretonnes, couvrant 40% des foyers en 2020… Coût global pour les institutions : 1,8 milliard d’euros.

D'après Bretagne ensemble, Juin 2012

Document 2 : Atténuation linéique d’un signal

L’atténuation linéique α, correspondant à la diminution de la puissance du signal par kilomètre et exprimée en dB/km, est définie par : \(\displaystyle{\mathrm{ α= \frac{10}{L} \ log \frac{P_e}{P_s} }}\)
Pe, la puissance du signal à l’entrée du dispositif de transmission
Ps, la puissance du signal à sa sortie
L, la distance parcourue par le signal en km.

Document 3 : Atténuation spectrale d’une fibre optique en silice

Document 4 : Domaines du spectre électromagnétique

Document 5 : Comparaison entre une fibre optique et un fil de cuivre

Fibre optiqueFil de cuivre
Sensibilité nulle aux ondes électromagnétiquesGrande sensibilité aux ondes électromagnétiques
Faible atténuation du signal : 0,2 dB/km Forte atténuation du signal : 10 dB/km
Réseau faiblement implanté géographiquement Réseau fortement implanté géographiquement
Grande largeur de bande : grande quantité d’informations transportées simultanément Largeur de bande limitée : la quantité d’informations transmises est très limitée
Document 6 : Description d’une fibre optique

Document 7 : Réflexion totale



Base de données

NIST : Constantes fondamentales

BIPM : Bureau international des poids et mesures

INRS : Institut national de recherche et de sécurité  

Académie des sciences

Udppc : Union des physiciens

Bup : Bulletin de l'union des physiciens

CNRS : Centre national de la recherche scientifique

Sfp : Société française de physique 

Sciences à l'école

Baccalauréat

Olympiades de physique 

Olympiades de chimie

Concours général des lycées et des métiers

CGU

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C
13 · 02
01 · 03
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03 · 05
A : Besançon, Bordeaux, Clermont-Ferrand, Dijon, Grenoble, Limoges, Lyon, Poitiers
B : Aix-Marseille, Amiens, Caen, Lille, Nancy-Metz, Nantes, Nice, Orléans-Tours, Reims, Rennes, Rouen, Strasbourg
C : Créteil, Montpellier, Paris, Toulouse, Versailles