Top piège du sujet
Q5 : donner une vitesse de phase complexe sans réagir
Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
24 questions pour 3 heures, ensemble accessible. Le thème des ondes n'occupe pas la plus grande partie du programme PSI mais est fondamental et transversal, il a sans doute été délaissé par les candidats. Le jury est déçu : difficultés à utiliser les complexes, géométrie sur le cercle (tangente perpendiculaire au rayon), trigonométrie dans un triangle rectangle. Quelques candidats ont fait une excellente composition mais leur nombre est très faible.
Structure de l'épreuve
- Partie I — Q1, Codage binaire et durée de transmission(Q1)Abordable
Q1 question en général réussie. Surprise : 250 symboles binaires pour coder les caractères. Le jury accepte toutes les durées si calculées de façon cohérente avec le décompte de caractères et le nombre de symboles binaires.
- Partie II — Q2-Q14, Câble coaxial (propagation, vecteur d'onde, impédance, réflexion)(Q2-Q14)Difficile
Q2 dimension de R0 (Ω), L0 (longueur), χ0, système 3×3 attendu rigoureusement. Q3 Terre = référence des tensions (très peu de bonnes réponses). Q4 équation de propagation + relation de dispersion via OPP en complexes. Q5 emblématique : vitesses de phase complexes nombreuses. Q6 puissance +…
- Partie III — Q15-Q24, Radio (TSF) et ionosphère/plasma(Q15-Q24)Difficile
Q15 rédaction défaillante. Q16 schéma propre + Pythagore. Q17 décevante (déficit d'apprentissage du cours sur OEM planes). Q18 conditions de continuité des champs. Q19 signe de kz0² décide de la propagation. Q20 schéma propre + AN facile. Q21 modèle du plasma : simplification de v∧B mal…
Analyse globale du jury
« Le jury est déçu du comportement d'ensemble des candidats sur cette épreuve portant principalement sur les ondes. Le thème des ondes a sans doute été délaissé. Aux lacunes dans la maîtrise des ondes s'ajoutent les grandes difficultés à utiliser l'outil mathématique : complexes mal maîtrisés (carré confondu avec module au carré), vitesses complexes acceptées sans réagir, tangente au cercle pas perpendiculaire au rayon, fonctions trigonométriques dans triangles rectangles. Les deux années de préparation marquées par la COVID ne sauraient excuser des connaissances insuffisantes. »
Top pièges sanctionnés
Q5 : donner une vitesse de phase complexe sans réagir-2 pts
« Cette question est emblématique des difficultés des candidats avec les nombres complexes. Le jury a pu voir un très grand nombre de fois des vitesses de phase complexes, la question est très peu réussie. »
Q7 : proposer un modèle de corde de Melde pour le câble coaxial (ondes transversales sur une corde !)-2 pts
« Le jury a été extrêmement surpris de voir que quelques candidats proposaient un modèle de corde de Melde comme si l'on étudiait les ondes transversales sur une corde ! »
Q11 : confondre ρ avec le coefficient de réflexion en amplitude pour la tension-1 pts
« Cette question est ratée par la presque totalité des candidats qui ont confondu ρ avec le coefficient de réflexion en amplitude pour la tension. »
Carré d'un complexe confondu avec module au carré-1 pts
« Les complexes ne sont pas, en général, suffisamment maîtrisés. On constate que carré d'un complexe est confondu avec module au carré, que l'on peut donner à une vitesse une forme complexe sans que cela n'émeuve le candidat. »
Q8 : laisser une AN inachevée (√17, 10^1,5)-1 pts
« Il faut que les candidats sachent qu'une application numérique - même effectuée sans calculatrice - ne sera validée que si elle va jusqu'au bout. Il ne faut pas laisser des choses inabouties comme par exemple √17 ou comme 10^1,5. »
Q21 : ne pas donner l'unité de la conductivité γ (Ω⁻¹·m⁻¹)-1 pts
« Ensuite, γ est souvent appelée - à juste titre - conductivité électrique mais son unité en Ω⁻¹·m⁻¹ l'est beaucoup plus rarement. »
Géométrie sur le cercle : tangente non perpendiculaire au rayon-1 pts
« Déception aussi en géométrie sur le cercle où la tangente au cercle n'est pas toujours perpendiculaire au rayon. »
Chapitres clés à maîtriser
Bosse chaque chapitre sur d'autres sujets de concours qui le couvrent.
Source : Rapport du jury Mines-Ponts · Physique PSI, session 2021 · PDF officiel ↗
Contexte
L'épreuve Physique I 2021
L'épreuve Physique I Mines-Ponts PSI 2021 s'est déroulée fin avril 2021, durée 3h, coefficient 3. Le concours commun Mines-Ponts ouvre 9 écoles d'ingénieur en filière PSI (Mines Paris, Ponts ParisTech, ISAE-SupAéro, ENSTA, Télécom Paris…).
Étude de plusieurs moyens de télécommunication allant du télégraphe à l'utilisation de la radio en passant par la propagation d'un signal dans un câble coaxial. Sujet portant principalement sur la propagation des ondes avec parties très indépendantes. Problématiques : atténuation des ondes, adaptation d'impédance. Étude des ondes électromagnétiques dans l'air et dans l'ionosphère assimilée à un plasma. Au début : codage binaire de l'information.
Le rapport jury : « Le jury est déçu du comportement d'ensemble des candidats sur cette épreuve portant principalement sur les ondes. Le thème des ondes a sans doute été délaissé. Aux lacunes dans la maîtrise des ondes s'ajoutent les grandes difficultés à utiliser l'outil mathématique : complexes mal maîtrisés (carré confondu avec module au carré), vitesses complexes acceptées sans réagir, tangente au cercle pas perpendiculaire au rayon, fonctions trigonométriques dans triangles rectangles. Les deux années de… ». Voir la synthèse complète plus haut.
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Stratégie
Notre approche pour ce sujet
Le jury 2021 pointe : « Cette question est emblématique des difficultés des candidats avec les nombres complexes. Le jury a pu voir un très grand nombre de fois des vitesses de phase complexes, la question est très peu réussie ». Stratégie clé : maîtriser le cours et soigner la rédaction. Mines-Ponts pénalise les copies bâclées même quand le calcul est juste.
Si tu vises 9-12/20 (médiane à top 25%)
AN propres systématiques (unités, chiffres significatifs). Schémas soignés. Énoncer les lois avec leurs hypothèses avant application.
Si tu vises 14+ (top 10%)
Aborde les questions difficiles uniquement après avoir sécurisé le cours et les AN. Une copie incomplète mais propre vaut mieux qu'une copie complète et bâclée.
Gestion des 3h : lecture intégrale du sujet (5-10 min), traitement linéaire en sécurisant le cours, finir par les questions de synthèse. Numérisation des copies : ratures propres, pas d'encre gommable, résultats soulignés.
Conseils du jury
Conseils transversaux
- Q5 : donner une vitesse de phase complexe sans réagir : sanctionné par le jury, citation exacte dans la section pièges plus haut.
- Q7 : proposer un modèle de corde de Melde pour le câble coaxial (ondes transversales sur une corde !) : sanctionné par le jury, citation exacte dans la section pièges plus haut.
- Q11 : confondre ρ avec le coefficient de réflexion en amplitude pour la tension : sanctionné par le jury, citation exacte dans la section pièges plus haut.
- Carré d'un complexe confondu avec module au carré : sanctionné par le jury, citation exacte dans la section pièges plus haut.
- Q8 : laisser une AN inachevée (√17, 10^1,5) : sanctionné par le jury, citation exacte dans la section pièges plus haut.
Ressources
Téléchargements
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