Sujet du bac 2023 de physique-chimie — La Réunion, jour 2 (général)

23-PYCJ2LR1 BACCALAURÉAT GÉNÉRAL ÉPREUVE D’ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ SESSION 2023 PHYSIQUE-CHIMIE JOUR 2 Durée de l’épreuve : 3h30 L’usage de la calculatrice avec mode examen actif est autorisé. L’usage de la calculatrice sans mémoire « type collège » est autorisé. Dès que le sujet est remis, assurez-vous qu’il est complet. Ce sujet comporte 13 pages numérotées de à avec 3 exercices indépendants. L’« ANNEXE À RENDRE AVEC LA COPIE » (page ) est à rendre impérativement avec la copie, même non complétée. Le candidat traite les 3 exercices. Il est rappelé aux candidats que la qualité de la rédaction, la clarté et la précision des explications entreront dans l’appréciation des copies. 23-PYCJ2LR1 EXERCICE I - MOUVEMENT D’UNE GOUTTE D’ENCRE DANS UNE IMPRIMANTE À JET D’ENCRE (11 points) Développée dans les années 1970, la technique du jet d'encre continu est un procédé d'impression sans contact qui utilise la projection de gouttes d’encre liquide. Immédiatement après avoir quitté la buse, les gouttes d’encre sont électrisées de manière contrôlée (figure 1). Elles passent ensuite entre les armatures d’un condensateur plan où règne un champ électrostatique. Les gouttes sont alors plus ou moins déviées vers le haut pour atteindre la feuille d’impression. Les gouttes ne correspondant à aucun caractère imprimable ne sont pas électrisées si bien qu’elles ne subissent pas de déviation ; elles se dirigent alors vers le récupérateur et sont renvoyées vers les cartouches. Figure 1 : Fonctionnement d’une imprimante à jet d’encre continu Source : d’après « Vous avez dit physique ? » – K. Fadel – Dunod PARTIE A : Modèle du condensateur plan Un condensateur plan, de capacité 𝐶, est constitué de deux armatures conductrices, de surface s 𝑆 identiques, planes en regard, parallèles entre elles. Elles sont séparées d’une distance 𝑑 par un matériau diélectrique (figure 2). La capacité 𝐶 dépend des caractéristiques du condensateur et on souhaite tester si elle respecte une relation de la forme 𝐶 = …