Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Sujet sur le memristor — composant électronique prédit par Leon Chua en 1971 et concrétisé en 2008 par les HP Labs (film de dioxyde de titane). 29 questions sur trois thématiques : électronique et induction (Q1-Q10) avec caractéristiques électrocinétiques, étude électromagnétique en régime statique et dynamique (Q11-Q24), et falaise de potentiel en mécanique quantique (Q25-Q29) — partie indépendante du sujet.
Structure de l'épreuve
- Partie I — Caractéristiques générales (Q1-Q10) — électronique, induction(Q1-Q10)Niveau attendu
Q1 unités R, L, C parfois fausses, relations fonctionnelles des dipôles de base méconnues. Q2 loi de Faraday en convention récepteur : convention éludée, « manque d'honnêteté intellectuelle ». Q5 confusion série/parallèle. Q6 conditions initiales omises. Q8-Q10 paraphrase de l'énoncé.
- Partie II — Études électromagnétiques (Q11-Q24)(Q11-Q24)Difficile
Q11 oubli frottement, force électrique, vitesse non homogène. Q12-Q13 mobilité, conductivité, résistance — pas de vérification d'homogénéité. Q15 conductivité dynamique ratée. Q16 confusion puissance/puissance volumique. Q22 peu obtiennent l'expression justifiant l'échelle nanométrique.
- Partie III — Mécanique quantique — falaise de potentiel (Q25-Q29)(Q25-Q29)Niveau attendu
Q25 « en général correctement abordée ». Q26 erreurs sur les solutions cohérentes avec les deux domaines du potentiel, confusions entre types de solutions. Q27-Q28 confusion entre r et R, entre t et T ; erreurs sur l'expression de T par non-prise en compte des courants de probabilité.
Analyse globale du jury
« Le sujet comportait de nombreuses questions de cours et/ou nécessitant des calculs élémentaires. Le jury a été assez surpris de constater que les réponses à ces questions de cours étaient souvent fausses, quand les questions étaient traitées. Le jury tient à faire part de son sentiment concernant une « baisse inquiétante des capacités calculatoires, non compensée par un sens physique plus aiguisé ». Il est parfois surprenant de voir dans la même copie un traitement tout à fait correct de la partie sur la mécanique quantique, et dans le même temps des erreurs importantes sur la loi de Faraday, les équations constitutives de dipôles classiques ou encore l'utilité d'une résistance, voire son unité. »
Top pièges sanctionnés
Unités des dipôles de base R, L, C méconnues (Q1)
« Q1 : trop de candidats ne connaissent pas ou confondent les relations fonctionnelles des dipôles de base. Les unités d'une résistance, inductance et capacité sont parfois fausses. »
Loi de Faraday — convention éludée et démonstration malhonnête (Q2)
« Q2 : l'obtention de la loi de Faraday en convention récepteur, à partir du passage d'une relation locale (équation de Maxwell-Faraday) à une relation intégrale, pose des problèmes aux candidats. Le problème de la convention a été dans la majorité des cas éludé. Trop de candidats ont manqué d'honnêteté intellectuelle sur cette question en tentant de masquer le problème. »
Vitesse en régime permanent non homogène (Q11) — pas de vérification
« Q11 : de nombreuses erreurs pour cette question : oubli de la force de frottement, oubli de la force électrique, confusion régime permanent/régime transitoire, erreur fréquente dans détermination de la vitesse en régime permanent (oubli de la masse et résultat non homogène). »
Paraphrase de l'énoncé sur 10 lignes au lieu d'une réponse claire (Q8-Q10)
« Nous avons pu observer à cette occasion de nombreux candidats qui paraphrasent l'énoncé pendant une dizaine de lignes sans pour autant apporter une réponse claire à la question. Nous rappelons qu'un discours synthétique, argumenté et clair est toujours préférable pour répondre à une question nécessitant une interprétation. »
Capacités calculatoires en baisse — différenciation, intégration, équations diff
« Le jury tient à faire part de son sentiment concernant une baisse inquiétante des capacités calculatoires, non compensée par un sens physique plus aiguisé. Concernant les calculs élémentaires (différenciation, intégration, résolution d'équations différentielles simples, intégrer la fonction, faire passer des termes d'un côté à l'autre dans une égalité sans erreur…), le jury a pu noter un certain nombre de faiblesses chez les candidats. »
Chapitres clés à maîtriser
Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique MP, session 2017 · PDF officiel ↗
Ressources
Téléchargements
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