\documentclass[11pt,a4paper]{article}

\usepackage{DanielAMC}

\usepackage{Figures}

\usepackage{Molecules}

\begin{document}

\NotationAMC
\setdefaultgroupmode{withoutreplacement}



%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%																						%
%							GROUPE DE QUESTIONS ELECTRICITE							%
%				 																		%
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\element{Electricite}{
\QSHTrois{Il est possible de calculer une puissance électrique $\text{P}_{\text{électrique}}$ à partir d'une tension U et de l'intensité I du courant électrique.}
{$\text{P}_{\text{électrique}}$ = U $\times$I}{$\text{P}_{\text{électrique}}$ = $\frac{\text{U}}{\text{I}}$}{$\text{P}_{\text{électrique}}$ = $\frac{\text{I}}{\text{U}}$}
}

\element{Electricite}{
\QSHTrois{Il existe un lien entre la puissance P, l'énergie E et la durée \Delta t.}
{E = P $\times$ \Delta t}{E = $\frac{\text{P}}{\Delta \text{t}}$}{E = $\frac{\Delta \text{t}}{\text{P}}$}
}

\element{Electricite}{
\QSHTrois{La tension électrique aux bornes d'un conducteur ohmique est:}
{U = R $\times$ I}{U = $\frac{\text{R}}{\text{I}}$}{U = $\frac{\text{I}}{\text{R}}$}
}


\element{Electricite}{
\QSHTrois{Une réaction d'oxydo réduction est une réaction mettant en jeu un échange de:}{électron(s)}{proton(s)}{neutron(s)}
} 

\element{Electricite}{
\QSMCSix{Un oxydant est une espèce chimique capable de:}{3}{capter un ou des électron(s)}{capter un ou des proton(s)}{capter un ou des électron(s) neutron(s)}{céder un ou des électron(s)}{céder un ou des protons(s)}{céder un ou des neutrons(s)}
} 

\element{Electricite}{
\QSMCSix{Un réducteur est une espèce chimique capable de:}{3}{céder un ou des électron(s)}{capter un ou des proton(s)}{capter un ou des électron(s) neutron(s)}{capter un ou des électron(s)}{céder un ou des protons(s)}{céder un ou des neutrons(s)}
}

\element{Electricite}{
\QSHDeux{La cathode est l'électrode où a lieu une:}{réduction}{oxydation}
}

\element{Electricite}{
\QSHDeux{L'anode est l'électrode où a lieu une:}{oxydation}{réduction}
}

\element{Electricite}{
\QSHDeux{Dans une pile le sens conventionnel du courant électrique I va:}{du pôle positif vers le pôle négatif}{du pôle négatif vers le pôle positif}
}

\element{Electricite}{
\QMMCDeuxQuatre{Pour mesurer l'intensité du courant électrique dans un circuit électrique on utilise un multimètre.}{3}{Il doit être monté en série}{On utilise les bornes mA et COM}{Il doit être monté en dérivation}{On utilise les bornes V et COM}
}

\element{Electricite}{
\QMMCDeuxQuatre{Pour mesurer la tension aux bornes d'un dipôle électrique, on utilise un multimètre.}{3}{Il doit être monté en dérivation}{On utilise les bornes V et COM}{Il doit être monté en série}{On utilise les bornes mA et COM}
}

\element{Electricite}{
\QSHQuatre{L'unité de la tension électrique est:}{Volt}{Ampère}{Watt}{Ohm}
}

\element{Electricite}{
\QSHQuatre{L'unité de l'intensité du courant électrique est:}{Ampère}{Volt}{Watt}{Ohm}
}

\element{Electricite}{
\QSHQuatre{L'unité de la puissance électrique est:}{Watt}{Ampère}{Volt}{Ohm}
}

\element{Electricite}{
\QSHQuatre{L'unité de la résistance électrique est:}{Ohm}{Watt}{Ampère}{Volt}
}

\element{Electricite}{
\QSHDeux{Une pile permet de convertir de l'énergie:}{chimique en énergie électrique}{électrique en énergie chimique}
}

\element{Electricite}{
\QSHTrois{L'expression de la tension aux bornes d'une pile électrique est}{U = E - r $\times$ I}{U = E + r$\times$ I}{U = R $\times$ I}
}

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%																						%
%									CONTENU DU SUJET ELEVE								%
%				 																		%
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\ContenuSujet{


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%																						%
%										QUESTIONS DE COURS								%
%				 																		%
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\TitreExercice{Connaissance du cours - 19 points}

\restituegroupe{Electricite}


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%																						%
%										EXERCICE PILE Zn Ag								%
%				 																		%
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\TitreExercice{Etude d'une pile - 10 points}

\Minipage{0.35}{\includegraphics[scale=1.2]{PileZnAg}}{0.55}{La pile Zinc Argent est constituée par:
\begin{itemize}[label = \textbullet, font = \Large \color{green!80!black}]
\item un bécher rempli d'une solution de nitrate d'argent dans lequel trempe une lame d'argent.
\item un autre bécher rempli d'une solution de sulfate de zinc dans lequel trempe une lame de zinc.
\item un pont salin reliant les deux demi piles.
\end{itemize}
}
\QO{Ecrire la demi équation rédox de la réaction ayant lieu dans le bécher de gauche sachant qu'on observe un dépôt de métal argent sur l'électrode d'argent (respecter le sens réel de la réaction chimique). Indiquer quel est l'oxydant et quel est le réducteur pour le couple mis en jeu. Ecrire ce couple sous la forme Ox/Red }{2.5}

\QO{Ecrire la demi équation rédox de la réaction ayant lieu dans le bécher de droite sachant que la concentration molaire en ions zinc diminue dans le bécher de droite (respecter le sens réel de la réaction chimique). Indiquer quel est l'oxydant et quel est le réducteur pour le couple mis en jeu. Ecrire ce couple sous la forme Ox/Red}{2.5}

\QO{Ecrire l'équation bilan de la transformation chimique expliquant le fonctionnement de cette pile.}{2}

\QMMCDeuxQuatre{Dans cette pile l'électrode d'argent joue le rôle de:}{4}{cathode}{pôle positif}{anode}{pôle négatif}

\QSHDeux{Dans cette pile le courant électrique affiché par le multimètre est}{positif}{négatif}

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%																						%
%								EXERCICE Conversion d'énergie								%
%				 																		%
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\TitreExercice{Conversion d'énergie par un moteur électrique - 14,5 points}

\directlua{
i = math.random(4)

I={100,90,70,80}
H = {90,80,70,50}
t={5,4,3,6}
}


\Minipage{0.35}{\includegraphics[scale=0.2]{moteur}}{0.60}{Un élève veut étudier le rendement du fonctionnement d'un moteur électrique utilisé pour monter une charge. L'élève effectue le montage nécessaire et relève les grandeurs physiques suivantes:
\begin{itemize}[label = \textbullet, font = \Large \color{green!80!black}]
\item Tension d'alimentation du moteur U = 12 V
\item Intensité du courant électrique débité par le générateur I = \directlua{tex.print(I[i])} mA
\item Masse de la charge M = 200,0 g
\item Hauteur dont la charge est montée H = \directlua{tex.print(H[i])} cm
\item Durée de l'expérience \Delta t = \directlua{tex.print(t[i])} s.
\end{itemize}
}

\QO{Donner l'expression de la puissance électrique re\c cue par le moteur puis calculer sa valeur.}{2}

\QO{rappeler l'expression de l'énergie électrique re\c cue par le moteur puis calculer sa valeur}{2}

\QO{Rappeler les expressions des énergies cinétique, potentielle de pesanteur et mécanique d'un objet de masse m ayant une vitesse v et une altitude z quelconques.}{3}

\QO{Que peut-on dire de l'énergie de la masse au début de l'expérience ?}{1}

\QO{Calculer la valeur de l'énergie de la masse une fois l'expérience terminée}{1}

\QO{Calculer l'énergie thermique perdue dans le moteur.}{2}

\QO{Calculer le rendement du moteur.\newline}{2}


\Minipage{0.45}{Diagramme énergétique correspondant au fonctionnement du moteur:
}{0.45}{\DiagrammeEnergetiqueBasique{0.5}}

\QO{Indiquer à quelles formes d'énergies correspondent les items 1,2 et 3 du diagramme énergétique précédent}{1.5}


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%																						%
%									EXERCICE Caractéristiques								%
%				 																		%
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\TitreExercice{Caractéristiques d'une pile et d'un conducteur ohmique - 16 points}


\directlua{
i=math.random(4)
E = {4,6,8,10}
r= {1.5,2.5,3.5,4.5}
R={3,6,4,2}
}


\Minipage{0,65}{
\begin{tikzpicture}
\begin{axis}[xmin=0,ymin=0,
minor tick num=1,
xmax=\directlua{tex.print(1.2*E[i]/r[i])}, 
ymax=\directlua{tex.print(math.max(1.2*E[i],1.2*R[i]*E[i]/r[i]))},
grid=both,
xlabel={\textbf{I (A)}},
ylabel={\textbf{U (V)}},
title={\textbf{Caractéristique de dipôles électriques}},
scale=1.4]
\addplot[red, line width = 0.05 cm, dotted] coordinates {(0,\directlua{tex.print(E[i])}) (\directlua{tex.print(E[i]/r[i])},0)};%Pile
\addplot[blue, line width = 0.05 cm] coordinates {(0,0) (\directlua{tex.print(E[i]/r[i])},\directlua{tex.print(R[i]*E[i]/r[i])})};%Conducteur ohmique
\end{axis}
\end{tikzpicture}
}{0.30}{Un élève à l'occasion d'une séance de travaux pratiques trace les caractéristiques d'une pile et d'un conducteur ohmique. Il obtient le graphique ci-contre.}

\directlua{
j = math.random)
choix={"pointillés","trait plein"}
}

\QSHDeux{La caractéristique en \directlua{tex.print(choix[j])} correspond à:}{\directlua{if j ==1 then tex.print("Pile") else tex.print("Conducteur ohmique") end}}{\directlua{if j ==1 then tex.print("Conducteur ohmique") else tex.print("Pile") end}}


\QO{Déterminer graphiquement la force électromotrice de la pile ainsi que sa résistance interne}{4}

\QO{Déterminer graphiquement la résistance du conducteur ohmique}{2}

On se place à un point de fonctionnement de la pile tel que I = \ES{\directlua{tex.print(E[i]/(r[i]*2))}} A. Dans ces conditions:

\QO{Déterminer la tension U aux bornes de la pile}{1}
\QO{Calculer la puissance électrique fournie par la pile }{2}
\QO{Calculer la puissance thermique perdue par la pile.}{2}
\QO{Calculer la puissance chimique consommée par la pile.}{2}
\QO{Calculer le rendement de fonctionnement de la pile.}{2}


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%																						%
%									EXERCICE Nomenclature									%
%				 																		%
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\TitreExercice{Nomenclature en chimie organique - 20 points}

\QOGB{Compléter le tableau suivant en précisant le nom de la molécule et la famille à laquelle elle appartient.}{10}

{\renewcommand{\arraystretch}{2}		%Permet d'ajuster l'espace entre deux lignes du tableau
\begin{tabular}{|p{5cm}|p{3cm}|p{6cm}|}
\hline
Représentation & Famille & Nom    \tabularnewline \hline
\chemfig[][scale=0.7]{! \Methane} & \dotfill & \dotfill     \tabularnewline \hline
\chemfig[][scale=0.7]{! \Butane} & \dotfill & \dotfill     \tabularnewline \hline
\chemfig[][scale=0.7]{! \AcideDeuxDeuxDiMethylPropanoique} & \dotfill & \dotfill     \tabularnewline \hline
\chemfig[][scale=0.7]{! \DeuxTroisTroisTriMethylButanDeuxOl} & \dotfill & \dotfill     \tabularnewline \hline
\chemfig[][scale=0.7]{! \ButanDeuxOne} & \dotfill & \dotfill     \tabularnewline \hline
\end{tabular}}

\QOGB{Compléter le tableau suivant en précisant le nom de la molécule et la famille à laquelle elle appartient.}{10}

{\renewcommand{\arraystretch}{2}
\begin{tabular}{|p{5cm}|p{3cm}|p{6cm}|}
\hline
Représentation & Famille & Nom    \tabularnewline \hline
\chemfig[][scale=0.7]{! \AcideDeuxEthylButanoique} & \dotfill & \dotfill     \tabularnewline \hline
\chemfig[][scale=0.7]{! \TroisMethylButanal} & \dotfill & \dotfill     \tabularnewline \hline
\chemfig[][scale=0.7]{! \AlcaneB } & \dotfill & \dotfill     \tabularnewline \hline
\chemfig[][scale=0.7]{! \DeuxMethylPropanDeuxOl} & \dotfill & \dotfill     \tabularnewline \hline
\chemfig[][scale=0.7]{! \Propanone} & \dotfill & \dotfill     \tabularnewline \hline
\end{tabular}}




\setcounter{CompteurExercice}{1}


}

\csvreader[head to column names]{ListeEssai.csv}{}{\sujet}

\end{document}
