Top piège du sujet
ALI : limites de fonctionnement non quantifiées (Q5-Q6)
Statistiques jury
Comment les candidats s'en sont sortis
Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.
Moyenne
9.31
Médiane
9.3
Écart-type
3.98
Q1 (25%)
6.3
Q3 (75%)
12.0
Candidats présents
4 155
sur 4 365 inscrits · 4.8% d'absents
Comparaison
Comment ce sujet se compare aux autres
Moyenne stable par rapport à 2022 (9.31 vs 9.2). Écart-type stable (σ=3.98). Difficulté globale comparable à la session précédente.
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Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Dispositifs possédant des propriétés intéressantes du point de vue de la miniaturisation ou de la sensibilité aux champs électromagnétiques. Trois parties physique : transformateur miniaturisé (enroulements à l'échelle des centaines de micromètres), transformateur piézoélectrique (champ électrique dans un cristal soumis à contrainte, propagation d'une déformation), mesure de champs magnétiques avec capteur Fluxgate (saturation périodique, analyse spectrale).
Structure de l'épreuve
- Partie I — Transformateur miniaturiséDifficile
I.A relativement bien réussie (2/3 des candidats). I.B sur milieux magnétiques : décevante, manque de rigueur et de schémas explicatifs. Magnéton de Bohr, moins de 4% établissent rigoureusement. Q5 : 25% reconnaissent saturation tension de l'ALI.
- Partie II — Transformateur piézoélectriqueNiveau attendu
Plus guidée. Étude du champ électrique, propagation de déformation. Q15-Q16 : application du théorème d'Ampère totalement vaine sans contour orienté. Q25 : conditions limites mal écrites, confusion déplacement x=0 et grandeur complexe. Seuls 12% traduisent l'extrémité libre x=L.
- Partie III — Capteur Fluxgate (PSI)Difficile
Exclusivement PSI. Q31 (théorème d'Ampère, même constat que Q15). Q32 : tension u_s en reliant à la fem induite et loi de Faraday, seuls ceux qui orientent l'enroulement aboutissent. Q33-Q36 : récompense ceux qui réfléchissent à la saturation périodique du noyau.
Analyse globale du jury
« Le taux de réussite est meilleur sur la partie I.A (sans réelle difficulté pour les deux tiers et comportant deux questions ouvertes souvent traitées) et sur la partie II assez guidée. En revanche, les réponses apportées aux parties I.B et III concernant les milieux magnétiques abordés exclusivement en filière PSI sont globalement décevantes, principalement à cause d'un manque de rigueur et de l'absence de schémas explicatifs. Les questions de cours sont majoritairement mal traitées. »
Top pièges sanctionnés
ALI : limites de fonctionnement non quantifiées (Q5-Q6)-2 pts
« Deux limites de fonctionnement de l'ALI doivent être citées et justifiées quantitativement. »
Théorème d'Ampère sans contour orienté (Q15-Q16, Q31)-3 pts
« Le sens d'enroulement du bobinage torique n'est pas imposé par le sujet, pas plus que le sens de l'axe Oz. L'énoncé guide les candidats par un générique « préciser les orientations choisies ». Malgré cela, la moitié des candidats ne représente aucun contour d'Ampère orienté, rendant l'application du théorème d'Ampère totalement vaine. Les correcteurs ont également sanctionné les déterminations de flux de champ magnétique en Q16 à travers des surfaces non orientées. »
Théorème de Gauss : surface non représentée-2 pts
« Lorsque le théorème de Gauss est mis en œuvre, la surface de Gauss doit être représentée. Une surface rectangulaire ne constitue pas une surface de Gauss. »
Plan de symétrie sans préciser la nature de la grandeur-1 pts
« Un plan de symétrie ou d'antisymétrie qualifie une distribution d'une grandeur dont il faut préciser la nature. »
Conditions limites complexes mal écrites (Q25)-2 pts
« Cette question n'a pas eu le succès attendu à cause de conditions limites mal écrites. La confusion entre le déplacement en x = 0 et sa grandeur complexe associée amène certains candidats à écrire (A+B)e^(jωt) = ξ_0 cos(ωt). Ensuite, seuls 12% des candidats traduisent bien le fait que l'extrémité en x = L du barreau est libre. »
Chapitres clés à maîtriser
Bosse chaque chapitre sur d'autres sujets de concours qui le couvrent.
Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Physique PSI, session 2023 · PDF officiel ↗
Contexte
L'épreuve en quelques chiffres
L'épreuve Physique-chimie II Centrale-Supélec PSI 2023 s'est déroulée début mai 2023, en 4 heures, coefficient 15. 4155 candidats présents pour 4365 inscrits (4.8% d'absents).
Sujet sur des dispositifs miniaturisés ou sensibles aux champs électromagnétiques, en trois parties : (1) transformateur miniaturisé (enroulements à l'échelle des centaines de micromètres), (2) transformateur piézoélectrique (cristal soumis à contrainte, propagation de déformation), (3) capteur Fluxgate (mesure de champs magnétiques par saturation périodique, exclusivement PSI).
La moyenne brute s'est établie à 9.31/20, écart-type 3.98. Médiane 9.3, premier quartile 6.3, troisième quartile 12.0. Les parties I.B (milieux magnétiques) et III (Fluxgate), exclusivement PSI, sont globalement décevantes.
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Stratégie
Notre approche pour ce sujet
Le jury 2023 valorise « la qualité de la rédaction, schémas suffisants et complets ». Stratégie clé : commencer par la partie II (transformateur piézoélectrique, guidée), soigner les schémas (contour d'Ampère, surface de Gauss), et se forcer à compléter la partie III (PSI exclusive).
Si tu vises 9-12/20 (médiane à top 25%)
Concentre-toi sur les parties I.A et II. Q5-Q6 : limites de fonctionnement de l'ALI quantifiées (saturation tension, saturation courant). Q15-Q16 : schématiser le contour d'Ampère orienté (sinon application « totalement vaine »). Q25 : extrémité libre x=L, distinction grandeur réelle / complexe.
Si tu vises 14+ (top 10%)
Il faut traiter la partie I.B (milieux magnétiques avec magnéton de Bohr, moins de 4% établissent rigoureusement) et la partie III complète. Q31-Q36 (Fluxgate), orienter l'enroulement, loi de Faraday, saturation périodique du noyau. Plans de symétrie/antisymétrie en précisant la nature de la grandeur.
Gestion des 4h : 1h sur la partie I.A (transformateur miniaturisé, bien réussie), 45 min sur la partie I.B (milieux magnétiques, discriminante), 1h15 sur la partie II (piézoélectrique, guidée), 1h sur la partie III (Fluxgate, PSI exclusif). Tracer tous les schémas (contour d'Ampère, surface de Gauss) : les correcteurs sanctionnent leur absence.
Conseils du jury
Cinq conseils transversaux
- Théorème d'Ampère avec contour orienté schématisé : sans schéma, l'application est sanctionnée comme « totalement vaine ». Vrai aussi pour le flux du champ magnétique.
- Théorème de Gauss avec surface fermée représentée : une surface rectangulaire seule ne constitue pas une surface de Gauss.
- Plans de symétrie/antisymétrie : qualifier une distribution d'une grandeur dont il faut préciser la nature (champ E, champ B, courant…).
- Conditions aux limites complexes : distinguer la grandeur réelle (cos ωt) et la grandeur complexe associée (e^(jωt)).
- Limites de fonctionnement de l'ALI quantifiées : saturation en tension et en courant citées avec valeurs.
Ressources
Téléchargements
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FAQ