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Chapitre 4.9 – Le champ magnétique généré par un solénoïde

Le solénoïde représente ainsi une séquence de bobine. Si l'enroulement n'est pas trop serré on retrouve la forme d'un champ magnétique produits par deux spires 



Chapitre 2 :Calcul de champs magnétiques

B) Champ magnétique créé par une spire circulaire sur son axe C) Champ créé par un solénoïde de longueur L sur son axe ...



LE CHAMP MAGNÉTIQUE

L'électroaimant contrairement à un aimant permanent



Champs magnétiques (Solénoïde bobines plates)

où I représente l'intensité du courant qui circule dans le circuit et la perméabilité du vide. 1.2 Champ magnétique créé par une bobine plate. Le champ 



Cours de Magnétostatique

Solénoïde infini (sur l'axe). II-. Lois Fondamentales de la magnétostatique. 1. Flux du champ magnétique a. Conservation du flux magnétique.



TD corrigés délectromagnétisme

29 oct. 2011 b) On utilise le théorème d'Ampère : (le champ magnétique est selon l'axe du solénoïde et on sait qu'il est nul à l'extérieur).



7–3 DISPOSITIFS ÉLECTROMAGNÉTIQUES Solénoïde

Le courant entrant produit un champ électromagnétique horaire qui renforce le champ magnétique de l'aimant permanent sous-jacent. Il en résulte une force 



Solénoïde multispires

solénoïde. Le support est muni d'un guide pour sonde à effet Hall permettant de mesurer le champ magnétique au sein du solénoïde à l'aide d'un teslamètre 



Physique Générale B

Champ magnétique produit par un courant (électro-aimant). –. Fil droit. –. Bobine. – solénoïde. ?. Propriétés magnétiques des matériaux:.



TD 25 (Chap. 24) – Description dun champ magnétique

Donner des exemples de lignes de champs. 3. Décrire le champ magnétique associé `a un aimant droit un fil



[PDF] Le champ magnétique généré par un solénoïde - Physique

On remarque ici que le solénoïde parcouru d'un courant produit un champ magnétique de la même forme qu'un aimant (avec pôle nord et pôle sud)



[PDF] Champs magnétiques (Solénoïde bobines plates) - TPmpatHome

Champ magnétique le long de l'axe du solénoïde en fonction de l'intensité qui le traverse pour les 2 enroulements en série 16 2 Bobines plates



[PDF] Le champ magnétique - Unisciel

Lignes de champ magnétique pôle nord pôle sud : Un solénoïde est un circuit constitué de spires jointives enroulées sur un Solution ( pdf )



[PDF] Chapitre 2 :Calcul de champs magnétiques

B) Champ magnétique créé par une spire circulaire sur son axe C) Champ créé par un solénoïde de longueur L sur son axe 



[PDF] Cours de Magnétostatique

Donc le champ magnétique est uniforme à l'intérieur du solénoïde (parce qu'il est infini) Contour (2) : on obtient le même résultat c'est à dire un champ 



[PDF] Chapitre I- Le champ magnétique

Chapitre I- Le champ magnétique I 1- Introduction I 1 1 Bref aperçu historique Les aimants sont connus depuis l'Antiquité sous le nom de magnétite 



[PDF] LE CHAMP MAGNÉTIQUE

Dans le présent module nous verrons qu'une particule chargée en mouvement crée un champ magnétique On parlera donc ?d'électromagnétisme? Électrostatique



[PDF] Electromagnétisme Chapitre 1 : Champ magnétique - ALlu

Un solénoïde (bobine longue) est branché à un générateur de courant a) Effectuer un schéma du montage et y insérer le générateur le courant électrique à 



[PDF] Chapitre 15 : Le champ magnétique - Physagreg

? A l'extérieur du solénoïde les lignes de champ ressemblent à celles d'un aimant droit ? Remarque : La règle de la main droite permet de déterminer la 



[PDF] Champ magnétique I Introduction

On peut par analogie avec le champ créé par un aimant attribuer des faces Nord et Sud à un solénoïde (ou à une spire) La face Nord correspond à la face par 

  • Comment est le champ magnétique dans un solénoïde ?

    Le sens du champ magnétique autour du soléno? dépend du sens du courant électrique qui passe dans le fil (orange). Tout comme l'aimant droit, le champ magnétique sort par le pôle nord du soléno? et entre dans le sud. À l'intérieur du soléno?, le champ magnétique va du sud au nord.

  • Quelle est la formule du champ magnétique ?

    Le champ magnétique est défini par la relation F ? m = q v ? ? B ? qui fait intervenir un produit vectoriel. Ainsi dépend donc d'une convention d'orientation de l'espace : c'est un pseudo-vecteur.

  • Qu'est-ce q'un champ magnétique ?

    Un champ magnétique est un champ de force résultant du déplacement des charges (courant électrique). L'intensité d'un champ magnétique est mesurée en Gauss (G) ou Tesla (T). L'intensité du champ diminue à mesure qu'augmente la distance à sa source.
  • Le noyau du soléno?
    Lorsque la clé est tournée dans le contact, les bobinages transmettent du courant qui activent tous les deux le noyau en le faisant coulisser. Les deux plots alimentent ensuite le démarreur de manière électrique.

Olivier GRANIER

(O.Granier)

Le champ magnétiqueLa loi de Biot et Savart

Olivier GRANIER

I - Présentation du champ magnétique

1 - Introduction :L"électrostatique

est l"étude des interactions entre particules chargées immobiles.

La magnétostatique

est l"étude des interactions entre particules chargées en mouvement (en régime indépendant du temps). Certains corps aimantés (comme la magnétite, Fe 3O

4) attire le fer.

L"acier, par frottement contre un aimant naturel, acquiert des propriétés

équivalentes.

Des conducteurs parcourus par des courants sont également sources de champs magnétiques.

Olivier GRANIER

(Ci-contre : lignes du champ magnétique

créé par un barreau aimanté)Les interactions électriques et magnétiques sont étroitement liées (exemple : phénomène d"induction).Elles représentent deux aspects différents d"une seule propriété de la matière : sa charge électrique.Le magnétisme est une manifestation des charges électriques en mouvement.

Olivier GRANIER

Lignes de champ magnétique, pôle nord, pôle sud :

Olivier GRANIER

Champ magnétique terrestre :Il ressemble à celui d"un barreau aimanté incliné. Une aiguille de boussole s"aligne dans la direction du champ, approximativement vers le pôle nord géographique, qui n"est pas très loin du pôle magnétique sud de la Terre.Ce champ s"étend jusqu"à des milliers de kilomètres dans l"espace et possède la symétrie de révolution autour de l"axe du barreau aimanté fictif.

Olivier GRANIER

NNN SN

N SS S S S N

N SN SN S

Dipôles magnétiques :Les fragments d"un barreau aimanté ont toujours deux pôles (un pôle nord et un pôle sud).Un aimant se comporte comme s"il était composé de petites unités bipolaires, appelées

dipôles magnétiques

Il n"existe pas de

monopôles magnétiques (équivalents des charges électriques ponctuelles).

Olivier GRANIER

N S S N

Olivier GRANIER

2 - Définition du champ magnétique :On considère une particule ponctuelle q placée au point M. Au voisinage

d"un aimant ou d"un conducteur parcouru par un courant, elle est soumise à la force magnétique : Cette force permet de définir le champ B (par l"intermédiaire de la charge

test q, de la même manière qu"en électrostatique).Unités du champ magnétique :Dans le SI : le Tesla (T)Le Gauss :

Bvqfr r r TG4 101

Olivier GRANIER

Olivier GRANIER

II - Les sources du champ magnétique

Le but de ce chapitre est d"étudier les champs magnétiques créés par des conducteurs parcourus par des courants.

Ces courants peuvent être volumiques, surfaciques ou linéiques.1 - Répartition volumique de courant : On considère un ensemble de particules de charge q, de densité

particulaire n et ayant un mouvement d"ensemble à la vitesse v.

On notera dans la suite :

la densité de charges mobiles (exprimée en C.m - 3).

Comment définir

l"intensité qui traverse une surface dS quelconque ? nq m=

Olivier GRANIER

La quantité de charges électriques

dq qui traverse la surface

élémentaire dS pendant l"intervalle

de temps dt est :

Soit :

Or :

D"où :

nrθ vr dtvr dS cos))((dSvdtdVolume =M (q) vr qdndqτ dtdSvnqdq cos dtdSnvdSv rr.cos dtdSnvnqdq r r).(

Olivier GRANIER

L"intensité électrique di qui traverse la surface dS est ainsi : On voit que l"intensité s"interprète comme étant le flux du vecteur : nrθ jr dS dSnvnqdtdqdirr).(== vvnqjmr r r à travers la surface dS orientée. Le vecteur j est appelé vecteur densité volumique de courant électrique A travers une surface " finie » (S), on écrira (flux total du vecteur j à travers la surface totale S) : S dSnjirr

Olivier GRANIER

Flux de j et conservation de la charge :

nr jr dS Vm dtMtQτρ On considère un volume V délimité par une surface fermée S (fixe dans le référentiel d"étude).

Soit ρρρρ

mla densité volumique de charges mobiles dans le milieu. La charge totale

Q(t) comprise dans le volume à l"instant t

vaut :

VVolume

La conservation de la charge électrique permet d"écrire :

StraversàtidttdQ)()(-=

ρρρρm

Olivier GRANIER

Par conséquent :

Le volume V étant fixe :

Finalement, le principe de conservation de la charge conduit à : SVm dSnjdtMdtdrr Vm Vm dttMdtMdtdτρτρ SVm dSnjdttMrr

Olivier GRANIER

On choisit un vecteur densité de

courant dirigé selon (Oz), symétrie cylindrique (la norme de j ne dépend que la distance r à l"axe (Oz)).

Par exemple :

L"intensité à travers dS est alors :

Et : Exemple 1 : (cylindre infini parcouru par un courant volumique) O x yz M z r zurjjr r zzuj

Rrurjjrrr

0 dS

θdrdrrjdSrjdi)()(

R drdrrji 02 0

Olivier GRANIER

Soit :

Si le vecteur j avait été constant

(et égal à j

0), alors l"intensité à

travers une section quelconque du cylindre aurait été : O x yz M z r zurjjr r dS R jRdrjRri 002 02

322ππ

02jRi

Olivier GRANIER

Exemple 2 : (Boule chargée en rotation)Une sphère de rayon R porte une charge Q uniformément répartie en volume

(avec une densité notée ρρρρ). Elle tourne autour de l"un de ses diamètres à la

vitesse angulaire ωωωωconstante dans le référentiel du laboratoire. Mz

ωrO

r < R

Vecteur densité de courant :

43(

3RQvjπρρ

==rr

Avec , il vient :

urvr r sin

θωρurjr

r sin= ?ur

Olivier GRANIER

2 - Répartition surfacique de courant : Lorsque la distribution de courants se trouve confinée sur une épaisseur

très faible (par rapport aux deux autres dimensions d"espace), on pourra utiliser une modélisation surfacique h ld dS jr nr modélisation volumique modélisation surfacique l rr rr dhnjdSnjdi..== ld sjr nr vjmr r

ρ=vj

mr r l r r dnjdi s.= mρ mσ

Olivier GRANIER

3 - Répartition linéique de courant : Les conducteurs de faible section sont assimilés à des fils.

Le courant " linéique » est alors simplement le courant parcouru par le fil. 1tMi 2tMi M 1 M 2

Circuit

filiforme

Le courant électrique dépend

a priori du temps et du point M.

Olivier GRANIER

III - La loi de Biot et Savart

Cette loi a été énoncée en 1820 par les physiciens Biot et Savart. Ces physiciens ont notamment déterminé les champs magnétiques créés par les deux circuits suivants : I a a A 1AB r +=2212)(

01aIABπμ

I a a A 2AB r ((+=412)( 02 aIAB aquotesdbs_dbs21.pdfusesText_27
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