QCM : Optique et circuits électriques (30 questions)

Question 1

1. Un objectif de distance focale image $f'=120\,\text{cm}$ reçoit la lumière d’un astre vu sous un angle apparent de $32'$ . Quelle grandeur l’exercice demande-t-il de déterminer pour l’image formée par l’objectif ?

L’angle apparent de l’astre

La dimension de l’image de l’astre

La distance focale de l’objectif

Le grossissement d’une longue-vue

Explication

Dans cette situation, l’angle apparent de l’astre et la distance focale de l’objectif servent à déterminer la dimension de son image. L’angle apparent est une donnée du problème, tandis que la distance focale est également fournie; le grossissement de longue-vue relève d’un autre type d’exercice.

Answer

La dimension de l’image de l’astre

Question 2

2. Pour dénombrer les branches d’un circuit, quelle partie du circuit faut-il compter comme une branche ?

Une partie du circuit électrique

Un point de jonction de conducteurs

Un composant électrique isolé

Un trajet fermé dans le circuit

Explication

Une branche est une partie d’un circuit électrique. Un composant isolé désigne un dipôle, un point de jonction désigne un nœud, et un trajet fermé correspond à une boucle.

Answer

Une partie du circuit électrique

Question 3

3. Un rayon lumineux traverse un dioptre depuis un milieu d’indice $1{,}33$ vers un milieu d’indice $1{,}50$ . Comment sa direction change-t-elle par rapport à la normale ?

Il se rapproche de la normale.

Il reste parallèle à la normale.

Il repart dans le milieu d’incidence.

Il s’éloigne de la normale.

Explication

En passant vers un milieu d’indice plus élevé, le rayon réfracté se rapproche de la normale. S’éloigner de la normale correspond au passage vers un indice plus faible, tandis que rester parallèle ou repartir décrit d’autres comportements.

Answer

Il se rapproche de la normale.

Question 4

4. Un voltmètre de résistance interne comparable à celle du dipôle est branché à ses bornes. Quel effet faut-il prévoir sur la tension mesurée ?

Le voltmètre remplace le potentiel de référence du circuit.

Le voltmètre laisse la tension du dipôle inchangée.

Le voltmètre modifie la tension aux bornes du dipôle.

Le voltmètre modifie principalement le courant en série.

Explication

Une résistance interne de voltmètre qui n’est pas très supérieure à celle du dipôle charge le circuit et modifie la tension mesurée. L’absence de perturbation correspond plutôt à une résistance interne très supérieure ; l’effet en série décrit la mesure de courant par un ampèremètre.

Answer

Le voltmètre modifie la tension aux bornes du dipôle.

Question 5

5. Pour construire l’image d’un objet étendu devant une lentille mince divergente, quelle méthode géométrique faut-il utiliser ?

Déduire l’image de la seule hauteur de l’objet, sans tracer de rayons

Placer l’image au foyer, quelle que soit la position de l’objet

Tracer les rayons remarquables d’une lentille convergente, indépendamment de la nature de l’objet

Tracer les rayons remarquables en tenant compte de la lentille divergente et de la nature réelle ou virtuelle de l’objet

Explication

La construction d’une image par lentille mince repose sur les rayons remarquables, choisis selon le caractère convergent ou divergent de la lentille et réel ou virtuel de l’objet. Utiliser les règles d’une lentille convergente confond les deux types de lentilles ; la hauteur seule ou le foyer ne détermine pas l’image.

Answer

Tracer les rayons remarquables en tenant compte de la lentille divergente et de la nature réelle ou virtuelle de l’objet

Question 6

6. Un rayon passe d’un milieu plus réfringent à un milieu moins réfringent, et son angle d’incidence dépasse l’angle limite. Quel phénomène se produit ?

Une réfraction du rayon dans le second milieu.

Une réflexion totale dans le premier milieu.

Une traversée du dioptre sans changement de direction.

Un rapprochement du rayon réfracté vers la normale.

Explication

Lors d’un passage d’un milieu plus réfringent vers un milieu moins réfringent, au-delà de l’angle limite, la réfraction cesse et la lumière subit une réflexion totale. La réfraction ordinaire et le rapprochement vers la normale ne décrivent pas cette situation.

Answer

Une réflexion totale dans le premier milieu.

Question 7

7. Un rayon passe d’un milieu d’indice $n=1{,}20$ à un milieu d’indice $n'=1{,}50$ avec un angle d’incidence $i=30^\circ$ . Quelle relation permet de déterminer son angle de réfraction $r$ ?

1{,}20+\sin 30^\circ=1{,}50+\sin r

1{,}20\times 30^\circ=1{,}50\times r

1{,}20\sin 30^\circ=1{,}50\sin r

1{,}50\sin 30^\circ=1{,}20\sin r

Explication

La loi de Snell-Descartes relie les indices et les sinus des angles : $n\sin i=n'\sin r$ . Inverser les indices donne la deuxième relation, utiliser directement les angles oublie les sinus, et additionner les termes ne respecte pas la loi.

Answer

$$1{,}20\sin 30^\circ=1{,}50\sin r$$

Question 8

8. Pour mesurer une résistance inconnue avec un pont de Wheatstone, quelle procédure permet de déterminer sa valeur ?

Ajuster une résistance connue jusqu’à annuler le courant dans la branche du galvanomètre

Ajuster la résistance inconnue jusqu’à maximiser le courant dans le galvanomètre

Calculer la résistance inconnue à partir de la seule tension d’alimentation

Mesurer la tension du galvanomètre avec une résistance connue fixée

Explication

Le pont de Wheatstone détermine la résistance inconnue en équilibrant le pont : l’ajustement de la résistance connue annule alors le courant dans la branche du galvanomètre. Mesurer une tension sans équilibrage ou maximiser le courant ne correspond pas à cette procédure.

Answer

Ajuster une résistance connue jusqu’à annuler le courant dans la branche du galvanomètre

Question 9

9. Pour une lentille mince, les distances algébriques sont mesurées à partir du centre optique. Quelle relation faut-il appliquer pour relier les positions de l’objet et de l’image à la distance focale image ?

\frac{1}{\overline{OA}}-\frac{1}{\overline{OA'}}=\frac{1}{f'}

\frac{1}{\overline{OA'}}-\frac{1}{\overline{OA}}=\frac{1}{f'}

\frac{1}{\overline{OA'}}+\frac{1}{\overline{OA}}=\frac{1}{f'}

\frac{1}{\overline{OA'}}-\frac{1}{\overline{OA}}=f'

Explication

La relation de conjugaison d’une lentille mince est $\frac{1}{\overline{OA'}}-\frac{1}{\overline{OA}}=\frac{1}{f'}$ . L’addition des inverses ou l’inversion de leur ordre modifie les signes, tandis que le dernier distracteur remplace l’inverse de la focale par la focale elle-même.

Answer

$$\frac{1}{\overline{OA'}}-\frac{1}{\overline{OA}}=\frac{1}{f'}$$

Question 10

10. Un dipôle reçoit une tension de 12 V et est traversé par un courant de 2 A ; quelle puissance électrique reçoit-il ?

24 W

24 J

14 W

6 W

Explication

La puissance électrique reçue ou fournie par un dipôle se calcule par $P = UI$ ; ici, $12 \times 2 = 24$ W. L’addition et la division ne correspondent pas à cette relation, et le joule est une unité d’énergie.

Answer

Dans le circuit où $$R\simeq R_a$$.

Answer

La lentille agit comme une loupe et donne une image agrandie de même sens

Answer

Montage en parallèle, avec $$\frac{1}{R_{eq}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}$$

Answer

13 kWh au 100 km

Answer

$$U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}=9\,\text{V}$$

Answer

Puissance mécanique fournie plus puissance des pertes

Answer

De 1,00 m dans le même sens que le miroir

Answer

La déplacer entre l’objet et l’écran jusqu’à obtenir une image nette sur l’écran

Answer

0,85 m, avec le bas à 0,80 m du sol

Answer

$$\sin 30^\circ=0{,}5$$

Answer

Une force électromotrice E et une résistance interne r

Answer

$$-3\,\text{V}$$

Answer

Objectif : +12,5 cm ; oculaire : −5 cm

Answer

A est quatre fois plus lumineuse que B

Answer

Les potentiels électriques de deux points

Answer

$$2{,}0\times10^6\ \Omega$$

Answer

Une lentille convergente et une lentille divergente, séparées de 30 cm

Answer

Sur la rétine

Question 11

11. Un ampèremètre de résistance interne $R_a$ est inséré dans deux circuits : dans le premier, $R\gg R_a$ , et dans le second, $R\simeq R_a$ . Dans quel circuit son insertion risque-t-elle davantage de modifier le courant ?

Dans le circuit où

R\gg R_a

.

De manière identique dans les deux circuits.

Dans le circuit où

R\simeq R_a

.

Dans le circuit où la résistance du circuit est plus grande.

Explication

L’influence de l’ampèremètre dépend de la comparaison entre $R_a$ et $R$ : elle est plus importante lorsque ces résistances sont comparables. Quand $R\gg R_a$ , la résistance de l’appareil est faible devant celle du circuit et perturbe moins le courant.

Question 12

12. En observant un texte à travers une lentille, une personne voit des caractères plus grands et dans le même sens que l’objet. Quelle interprétation convient ?

La lentille divergente donne une image agrandie de sens opposé

La lentille donne une image de même sens et de même taille

La lentille agit comme une loupe et donne une image agrandie de même sens

La lentille agit comme une loupe et donne une image agrandie de sens opposé

Explication

Une loupe fait paraître les caractères plus grands tout en donnant une image de même sens que l’objet. Une image inversée, une image de même taille ou l’attribution à une lentille divergente ne correspond pas à cette caractérisation.

Question 13

13. Un véhicule consomme 13 kWh pour parcourir 100 km, et le prix de l’énergie est de 20 centimes par kWh. Quel est le coût de l’énergie pour ces 100 km ?

2,60 €

1,30 €

26 €

0,20 €

Explication

Le coût s’obtient en multipliant l’énergie consommée par le prix unitaire : $13 \times 0{,}20 = 2{,}60$ €. 0,20 € correspond au prix d’un kWh, 26 € résulte d’un facteur dix erroné, et 1,30 € reprend l’équivalent en litres plutôt que le coût.

Question 14

14. Un conducteur est parcouru par un courant de 350 mA pendant une minute. Quelle quantité d’électricité transporte-t-il, avec $Q = I \times t$ ?

21 000 C

0,35 C

0,0058 C

21 C

Explication

La charge se calcule par $Q = I \times t$ : $350\,\text{mA} = 0,350\,\text{A}$ et $1\,\text{min} = 60\,\text{s}$ , donc $Q = 0,350 \times 60 = 21\,\text{C}$ . Utiliser 350 A donne 21 000 C ; prendre une seconde donne 0,35 C ; diviser l’intensité par la durée ne calcule pas une charge.

Question 15

15. Deux résistances sont raccordées aux mêmes deux nœuds d’un circuit. De quel type de montage s’agit-il, et quelle relation donne leur résistance équivalente ?

Montage en série, avec

\frac{1}{R_{eq}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}

Montage en parallèle, avec

\frac{1}{R_{eq}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}

Montage en parallèle, avec

R_{eq}=R_1+R_2

Montage en série, avec

R_{eq}=R_1+R_2

Explication

Des dipôles reliés aux mêmes deux nœuds sont en parallèle, et leurs conductances s’additionnent. L’addition directe correspond aux résistances en série; les deux autres réponses associent le bon montage à la mauvaise règle.

Question 16

16. Un véhicule électrique dispose de 52 kWh d’énergie utilisable et peut parcourir 400 km. Quelle est sa consommation énergétique pour 100 km ?

52 kWh au 100 km

7,7 kWh au 100 km

13 kWh au 100 km

400 kWh au 100 km

Explication

La consommation pour 100 km se calcule en rapportant l’énergie utilisable à l’autonomie, puis en multipliant par 100 : $52 \times 100 / 400 = 13$ kWh. La valeur 7,7 inverse le rapport, 52 omet la mise à l’échelle pour 100 km et 400 confond distance et énergie.

Question 17

17. Dans un trajet de A à C passant par B, les potentiels sont $V_A=11\,\text{V}$ , $V_B=6\,\text{V}$ et $V_C=2\,\text{V}$ . Quelle relation donne la tension $U_{AC}$ à partir des tensions successives ?

U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}=9\,\text{V}

U_{AC}=U_{AB}-U_{BC}=1\,\text{V}

U_{AC}=U_{BC}-U_{AB}=-1\,\text{V}

U_{AC}=V_A+V_C=13\,\text{V}

Explication

La relation de Chasles donne $U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}$ ; ici, $U_{AB}=5\,\text{V}$ et $U_{BC}=4\,\text{V}$ , donc $U_{AC}=9\,\text{V}$ . Soustraire les tensions ou additionner les potentiels confond les règles de calcul.

Question 18

18. Un moteur fonctionne en régime permanent : quelle relation relie sa puissance électrique absorbée, sa puissance mécanique fournie et ses pertes ?

Puissance mécanique fournie plus puissance des pertes

Puissance des pertes moins puissance mécanique fournie

Énergie consommée plus puissance mécanique fournie

Puissance mécanique fournie moins puissance des pertes

Explication

En régime permanent, la puissance électrique absorbée se répartit entre la puissance mécanique fournie et les pertes : elle est leur somme. Soustraire les pertes inverse le bilan, et l’énergie ne peut pas être additionnée à une puissance.

Question 19

19. Un miroir plan vertical recule de 50 cm tout en restant parallèle à lui-même, tandis qu’un objet demeure immobile. De combien et dans quel sens l’image se déplace-t-elle ?

De 1,00 m dans le même sens que le miroir

De 1,00 m dans le sens opposé au miroir

De 50 cm dans le même sens que le miroir

De 50 cm dans le sens opposé au miroir

Explication

L’image reste symétrique de l’objet par rapport au miroir : lorsque celui-ci recule de 50 cm, l’image se déplace de 100 cm dans le même sens. Un déplacement de 50 cm confond image et miroir, tandis qu’un déplacement opposé inverse le sens.

Question 20

20. Pour mettre en œuvre la méthode de Bessel avec un objet et un écran fixes, que doit-on faire avec une lentille convergente ?

Retirer l’écran et déplacer la lentille jusqu’à obtenir une image virtuelle nette

La déplacer entre l’objet et l’écran jusqu’à obtenir une image nette sur l’écran

Déplacer l’écran entre l’objet et la lentille jusqu’à obtenir une image nette

Déplacer une lentille divergente entre l’objet et l’écran jusqu’à obtenir une image nette

Explication

La méthode de Bessel maintient l’objet et l’écran séparés par une distance fixe, puis recherche les positions de la lentille convergente qui forment une image nette sur l’écran. Déplacer l’écran modifie le dispositif, tandis qu’une lentille divergente ou l’absence d’écran ne correspond pas à la procédure décrite.

Question 21

21. Une personne mesure 1,70 m et ses yeux sont à 1,60 m du sol. Pour se voir entièrement dans un miroir plan vertical, quelle hauteur minimale doit avoir le miroir et à quelle hauteur du sol doit-il commencer ?

0,85 m, avec le bas à 1,60 m du sol

1,70 m, avec le bas au sol

0,85 m, avec le bas à 0,80 m du sol

1,60 m, avec le bas à 0,85 m du sol

Explication

Le miroir minimal mesure la moitié de la taille, soit 0,85 m ; son bord inférieur se trouve à mi-hauteur entre les yeux et le sol, donc à 0,80 m. La taille entière, la hauteur des yeux et l’inversion des deux mesures résultent de confusions entre ces repères.

Question 22

22. Pour une fibre donnée, l’angle maximal d’incidence permettant encore le guidage par réflexions totales successives vaut $30^\circ$ . Quelle est son ouverture numérique ?

\sin 30^\circ=0{,}5

60^\circ

30^\circ

\cos 30^\circ\approx0{,}87

Explication

L’ouverture numérique est définie comme le sinus de l’angle d’incidence maximal qui permet le guidage; ici, $\sin 30^\circ=0{,}5$ . La valeur de l’angle, son cosinus et son double ne sont pas cette définition.

Question 23

23. Dans le modèle de Thévenin d’un générateur réel, quels deux paramètres le caractérisent ?

Un courant idéal et une résistance interne r

Une tension aux bornes U et une résistance de charge R

Une force électromotrice E et une résistance interne r

Un courant de court-circuit et une résistance de charge R

Explication

Le modèle de Thévenin représente le générateur par sa force électromotrice E et sa résistance interne r. La tension aux bornes dépend de la charge, tandis que le courant de court-circuit n’est pas l’un des deux paramètres constitutifs du modèle.

Question 24

24. Dans une maille parcourue dans un sens donné, trois tensions algébriques relevées sont $+8\,\text{V}$ , $-3\,\text{V}$ et $-2\,\text{V}$ . Quelle doit être la quatrième tension pour respecter la loi des mailles ?

-13\,\text{V}

+13\,\text{V}

-3\,\text{V}

+3\,\text{V}

Explication

La somme algébrique des tensions d’une maille fermée vaut zéro : $8-3-2+U=0$ , d’où $U=-3\,\text{V}$ . Les valeurs absolues ignorent les signes, tandis que les autres résultats ne compensent pas la somme déjà obtenue.

Question 25

25. Dans une lunette de Galilée, l’objectif est convergent et l’oculaire divergent. Quelles distances focales correspondent à un objectif de 12,5 cm et à un oculaire de 5 cm en valeur absolue ?

Objectif : +12,5 cm ; oculaire : −5 cm

Objectif : −12,5 cm ; oculaire : +5 cm

Objectif : −12,5 cm ; oculaire : −5 cm

Objectif : +12,5 cm ; oculaire : +5 cm

Explication

La distance focale image d’une lentille convergente est positive, tandis que celle d’une lentille divergente est négative. Inverser les signes confond les types de lentilles ; donner deux signes positifs ou deux signes négatifs méconnaît l’un des deux types.

Question 26

26. Trois ampoules identiques sont assimilables à des résistances. Si le courant traversant l’ampoule A est deux fois plus intense que celui traversant B, quel rapport peut-on établir entre leurs luminosités ?

B est quatre fois plus lumineuse qu'A

A et B ont la même luminosité

A est deux fois plus lumineuse que B

A est quatre fois plus lumineuse que B

Explication

La luminosité est proportionnelle au carré de l’intensité; ainsi, doubler l’intensité multiplie la luminosité par $2^2=4$ . Une proportionnalité simple donnerait un facteur deux, et inverser les intensités conduirait à attribuer l’avantage à B.

Question 27

27. Pour déterminer la tension électrique entre les bornes d’une pile, quelles grandeurs faut-il identifier ?

Les potentiels électriques de deux points

L’intensité du courant en un point

Le potentiel électrique d’un point isolé

La résistance mesurée entre deux points

Explication

Une tension est une différence de potentiel entre deux points; elle ne se définit donc pas à partir d’un potentiel isolé. L’intensité caractérise le courant et la résistance est une autre propriété du dipôle.

Question 28

28. Un fil cylindrique a une résistivité de $10\ \Omega\cdot\mathrm{m}$ , une longueur de $0{,}20\ \mathrm{m}$ et une section de $1\ \mathrm{mm}^2$ . Quelle est sa résistance ?

5{,}0\times10^4\ \Omega

2{,}0\times10^6\ \Omega

2{,}0\times10^3\ \Omega

2{,}0\times10^7\ \Omega

Explication

La relation est $R=\rho\frac{L}{S}$ ; avec $S=1\times10^{-6}\ \mathrm{m}^2$ , on obtient $R=10\times\frac{0{,}20}{10^{-6}}=2{,}0\times10^6\ \Omega$ . La réponse en kilohms oublie la conversion de section, tandis que les autres résultent d’une inversion ou d’une conversion erronée.

Question 29

29. Un montage comporte deux lentilles convergentes identiques de distance focale 20 cm, séparées de 10 cm. Si la seconde est remplacée par une lentille divergente de distance focale −20 cm placée à 30 cm de la première, quelle description correspond au montage obtenu ?

Deux lentilles convergentes, séparées de 30 cm

Une lentille convergente et une lentille divergente, séparées de 10 cm

Deux lentilles convergentes, séparées de 10 cm

Une lentille convergente et une lentille divergente, séparées de 30 cm

Explication

Après le remplacement, la première lentille reste convergente, la seconde est divergente et leur écartement vaut 30 cm. Conserver une seconde lentille convergente oublie le remplacement ; conserver 10 cm oublie le nouvel écartement ; deux lentilles convergentes ne respectent pas la distance focale négative indiquée.

Question 30

30. Dans le modèle de l’œil, où doit se former l’image pour qu’un objet soit vu nettement ?

Sur le cristallin

À l’emplacement de l’objet

Sur la rétine

Sur l’iris

Explication

L’œil voit nettement lorsque l’image se forme sur la rétine. Le cristallin est l’élément optique qui contribue à former l’image, l’objet reste à sa propre position et l’iris n’est pas l’écran rétinien.

QCM : Optique et circuits électriques (30 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un objectif de distance focale image f′=120 cmf'=120\,\text{cm}f′=120cm reçoit la lumière d’un astre vu sous un angle apparent de 32′32'32′. Quelle grandeur l’exercice demande-t-il de déterminer pour l’image formée par l’objectif ?

2. Pour dénombrer les branches d’un circuit, quelle partie du circuit faut-il compter comme une branche ?

3. Un rayon lumineux traverse un dioptre depuis un milieu d’indice 1,331{,}331,33 vers un milieu d’indice 1,501{,}501,50. Comment sa direction change-t-elle par rapport à la normale ?

4. Un voltmètre de résistance interne comparable à celle du dipôle est branché à ses bornes. Quel effet faut-il prévoir sur la tension mesurée ?

5. Pour construire l’image d’un objet étendu devant une lentille mince divergente, quelle méthode géométrique faut-il utiliser ?

6. Un rayon passe d’un milieu plus réfringent à un milieu moins réfringent, et son angle d’incidence dépasse l’angle limite. Quel phénomène se produit ?

7. Un rayon passe d’un milieu d’indice n=1,20n=1{,}20n=1,20 à un milieu d’indice n′=1,50n'=1{,}50n′=1,50 avec un angle d’incidence i=30∘i=30^\circi=30∘. Quelle relation permet de déterminer son angle de réfraction rrr ?

8. Pour mesurer une résistance inconnue avec un pont de Wheatstone, quelle procédure permet de déterminer sa valeur ?

9. Pour une lentille mince, les distances algébriques sont mesurées à partir du centre optique. Quelle relation faut-il appliquer pour relier les positions de l’objet et de l’image à la distance focale image ?

10. Un dipôle reçoit une tension de 12 V et est traversé par un courant de 2 A ; quelle puissance électrique reçoit-il ?

11. Un ampèremètre de résistance interne RaR_aRa​ est inséré dans deux circuits : dans le premier, R≫RaR\gg R_aR≫Ra​, et dans le second, R≃RaR\simeq R_aR≃Ra​. Dans quel circuit son insertion risque-t-elle davantage de modifier le courant ?

12. En observant un texte à travers une lentille, une personne voit des caractères plus grands et dans le même sens que l’objet. Quelle interprétation convient ?

13. Un véhicule consomme 13 kWh pour parcourir 100 km, et le prix de l’énergie est de 20 centimes par kWh. Quel est le coût de l’énergie pour ces 100 km ?

14. Un conducteur est parcouru par un courant de 350 mA pendant une minute. Quelle quantité d’électricité transporte-t-il, avec Q=I×tQ = I \times tQ=I×t ?

15. Deux résistances sont raccordées aux mêmes deux nœuds d’un circuit. De quel type de montage s’agit-il, et quelle relation donne leur résistance équivalente ?

16. Un véhicule électrique dispose de 52 kWh d’énergie utilisable et peut parcourir 400 km. Quelle est sa consommation énergétique pour 100 km ?

17. Dans un trajet de A à C passant par B, les potentiels sont VA=11 VV_A=11\,\text{V}VA​=11V, VB=6 VV_B=6\,\text{V}VB​=6V et VC=2 VV_C=2\,\text{V}VC​=2V. Quelle relation donne la tension UACU_{AC}UAC​ à partir des tensions successives ?

18. Un moteur fonctionne en régime permanent : quelle relation relie sa puissance électrique absorbée, sa puissance mécanique fournie et ses pertes ?

19. Un miroir plan vertical recule de 50 cm tout en restant parallèle à lui-même, tandis qu’un objet demeure immobile. De combien et dans quel sens l’image se déplace-t-elle ?

20. Pour mettre en œuvre la méthode de Bessel avec un objet et un écran fixes, que doit-on faire avec une lentille convergente ?

21. Une personne mesure 1,70 m et ses yeux sont à 1,60 m du sol. Pour se voir entièrement dans un miroir plan vertical, quelle hauteur minimale doit avoir le miroir et à quelle hauteur du sol doit-il commencer ?

22. Pour une fibre donnée, l’angle maximal d’incidence permettant encore le guidage par réflexions totales successives vaut 30∘30^\circ30∘. Quelle est son ouverture numérique ?

23. Dans le modèle de Thévenin d’un générateur réel, quels deux paramètres le caractérisent ?

24. Dans une maille parcourue dans un sens donné, trois tensions algébriques relevées sont +8 V+8\,\text{V}+8V, −3 V-3\,\text{V}−3V et −2 V-2\,\text{V}−2V. Quelle doit être la quatrième tension pour respecter la loi des mailles ?

25. Dans une lunette de Galilée, l’objectif est convergent et l’oculaire divergent. Quelles distances focales correspondent à un objectif de 12,5 cm et à un oculaire de 5 cm en valeur absolue ?

26. Trois ampoules identiques sont assimilables à des résistances. Si le courant traversant l’ampoule A est deux fois plus intense que celui traversant B, quel rapport peut-on établir entre leurs luminosités ?

27. Pour déterminer la tension électrique entre les bornes d’une pile, quelles grandeurs faut-il identifier ?

28. Un fil cylindrique a une résistivité de 10 Ω⋅m10\ \Omega\cdot\mathrm{m}10 Ω⋅m, une longueur de 0,20 m0{,}20\ \mathrm{m}0,20 m et une section de 1 mm21\ \mathrm{mm}^21 mm2. Quelle est sa résistance ?

29. Un montage comporte deux lentilles convergentes identiques de distance focale 20 cm, séparées de 10 cm. Si la seconde est remplacée par une lentille divergente de distance focale −20 cm placée à 30 cm de la première, quelle description correspond au montage obtenu ?

30. Dans le modèle de l’œil, où doit se former l’image pour qu’un objet soit vu nettement ?

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1. Un objectif de distance focale image $f'=120\,\text{cm}$ reçoit la lumière d’un astre vu sous un angle apparent de $32'$ . Quelle grandeur l’exercice demande-t-il de déterminer pour l’image formée par l’objectif ?

3. Un rayon lumineux traverse un dioptre depuis un milieu d’indice $1{,}33$ vers un milieu d’indice $1{,}50$ . Comment sa direction change-t-elle par rapport à la normale ?

7. Un rayon passe d’un milieu d’indice $n=1{,}20$ à un milieu d’indice $n'=1{,}50$ avec un angle d’incidence $i=30^\circ$ . Quelle relation permet de déterminer son angle de réfraction $r$ ?

11. Un ampèremètre de résistance interne $R_a$ est inséré dans deux circuits : dans le premier, $R\gg R_a$ , et dans le second, $R\simeq R_a$ . Dans quel circuit son insertion risque-t-elle davantage de modifier le courant ?

14. Un conducteur est parcouru par un courant de 350 mA pendant une minute. Quelle quantité d’électricité transporte-t-il, avec $Q = I \times t$ ?

17. Dans un trajet de A à C passant par B, les potentiels sont $V_A=11\,\text{V}$ , $V_B=6\,\text{V}$ et $V_C=2\,\text{V}$ . Quelle relation donne la tension $U_{AC}$ à partir des tensions successives ?

22. Pour une fibre donnée, l’angle maximal d’incidence permettant encore le guidage par réflexions totales successives vaut $30^\circ$ . Quelle est son ouverture numérique ?

24. Dans une maille parcourue dans un sens donné, trois tensions algébriques relevées sont $+8\,\text{V}$ , $-3\,\text{V}$ et $-2\,\text{V}$ . Quelle doit être la quatrième tension pour respecter la loi des mailles ?

28. Un fil cylindrique a une résistivité de $10\ \Omega\cdot\mathrm{m}$ , une longueur de $0{,}20\ \mathrm{m}$ et une section de $1\ \mathrm{mm}^2$ . Quelle est sa résistance ?