Exercices Chapitre II-1 à II-4 Magnétisme PDF

Électro- magnétisme

2 août 2019 165 QCM ET EXERCICES CORRIGÉS. 180 ILLUSTRATIONS EN COULEURS. LES + EN LIGNE. Électro- magnétisme. Élec. Christophe Cappe. Page 2. © Dunod 2019.

Travaux dirigés de magnétisme

Tous les exercices du thème ne seront pas traités en TD. Bien évidemment les mêmes exercices seront traités dans tous les groupes. Tout exercice préparé à l'

Cours dÉlectricité et magnétisme - 203-NYB-05 Automne 2021

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Exercices Chapitre II-1 à II-4 Magnétisme

? Calculer l'intensité du courant I pour avoir un champ magnétique d'intensité B = 500µT. EXERCICE 4. On considère deux aimants de directions perpendiculaires.

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Cours et Exercices dElectromagnétisme et Ondes pour les Master

Il est présenté sous forme de cours détaillé avec des exercices corrigés et d'autres proposés à résoudre. Il comprend neuf chapitres cités comme suit :.

CORRECTION DES ERREURS ET SOLUTIONS DES EXERCICES

26 janv. 2004 Les corrigés d'un grand nombre d'exercices et de probl`emes sont donnés ci-apr`es. Ce document sera mis `a jour.

1° STI Electronique ( Physique Appliquée ) Christian BISSIERES

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Exercices des Chapitres II-1 à II-4

MAGNÉTISME ET ACTIONS MAGNÉTIQUES

EXERCICE 1

"Test rapide" Cocher la (ou les) bonne(s) réponse(s) pour les questions ci-dessous: ? Le champ magnétique est représenté par : ? une droite ? un point ? un vecteur ? On utilise une aiguille aimantée pour déterminer (champ magnétique) : ? la direction ? la direction et le sens ? uniquement le sens ? Sur un point d"une seule ligne de champ magnétique orientée on peut déterminer pour le champ magnétique : ? uniquement la direction ? la direction + le sens ? l"intensité

? Dans une région de l"espace où les lignes de champ sont parallèles, le champ magnétique

est : ? d"intensité élevée ? uniforme ? uniquement de direction constante ? La partie peinte en rouge de l"aiguille d"une boussole indique le pôle "Nord géographique terrestre". Ce côté rouge de l"aiguille est donc un pôle : ? Sud ? Nord ? il manque des données pour de se prononcer ? Le champ magnétique terrestre a les propriétés suivantes : ? Il a subit des variations d"intensité et de sens dans l"histoire de la terre ? Il protège la surface de la terre des particules émises par le soleil ? Il est le responsable majeur des marées ? On place une aiguille aimantée au voisinage proche d"un conducteur parcouru par un fort courant électrique. Ensuite, on change le sens du courant dans le conducteur et l"aiguille a le comportement suivant : ? ne réagit pas ? tourne de 90° ? tourne de 180° ? L"intensité du champ magnétique au centre d"une bobine plate de 200 spires de 5cm de rayon et parcourue par un courant de 10A est de : ? » 25μT ? » 25mT ? Il manque des données EXERCICE 2 Le schéma ci-dessous représente un aimant en

U avec quelques lignes de champ.

Travail à faire directement sur le schéma :

? Orientation de toutes les lignes de champ. ? Dessin de chaque vecteur champ magnétique MB?? NB?? et QB?? aux points M , N et Q. EXERCICE 3 On considère la bobine longue (solénoïde) représentée ci-contre : ? Dessiner, sans échelle, le vecteur champ magnétique

Bau centre de la bobine.

? Calculer l"intensité du courant I pour avoir un champ magnétique d"intensité B = 500μT. EXERCICE 4 On considère deux aimants de directions perpendiculaires.

Au point M (intersection des deux directions),

l"aimant 1 produit un champ 1B = 30mT et l"aimant 2 produit un champ 2B = 20mT. ? Dessiner 1B?? et 2B??

Echelle : 10mT ® 1cm

? Dessiner le champ résultant 1 2

B B B= +?? ?? ??

et calculer son intensité B en mT. S N M N Q I

Longueur

?=60cm

N= 2000 spires

N S N S M

Aimant 1 Aimant 2

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EXERCICE 5 On considère deux conducteurs rectilignes parallèles et de longueur infinie. La figure ci-contre représente les deux conducteurs ainsi qu"un plan P perpendiculaire.

On se propose de déterminer les caractéristiques des champs magnétiques MB?? et NB?? créés par les conducteurs aux points M et N.

Le point M est au milieu du segment [

1 2O O

et le triangle NO 1O

2 est rectangle en N

(NO

2 est le plus petit côté).

? Faire un schéma de l"ensemble (plan P) vu de dessus et à l"échelle. ? Déterminer l"intensité des champs M1B?? et M2B?? au point M créés par les fils 1 et 2. ? Dessiner les champs M1B?? et M2B?? . Déterminer l"intensité du champ résultant MB?? et le dessiner.

Echelle

: 0,1mT

® 1cm

? Refaire les questions ? et ? pour le point N.

EXERCICE 6 Compléter les schémas ci-dessous en dessinant le vecteur manquant (force de Lorenz):

EXERCICE 7 On considère l"expérience du rail de Laplace représentée ci-dessous : ? Dessiner le vecteur F représentant la force de Laplace exercée au centre de la tige conductrice lorsqu"on freme K. ? Calculer l"intensité F de la force

F en utilisant les données suivantes :

■ longueur de la tige : l = 5cm. ■ intensité du courant : i = 600mA. ■ intensité du champ magnétique : B = 0,5T.

Rappel

: Force de Laplace F = I.l.B (valable lorsque l ^ B) EXERCICE 8 On considère un moteur à courant continu comportant qu"une seule spire au rotor (conducteur 1 et conducteur 2). Les caractéristiques sont : ■ longueur d"un conducteur : ?= 20cm ■ courant dans un conducteur : I = 400A ■ champ magnétique créé par le stator : B = 2T. ? Dessiner les forces 1F?et 2F? s"exerçant respectivement sur les conducteurs 1 et 2.

Indiquer le sens de rotation.

? Calculer l"intensité des forces 1F?et 2F? en Newton (N) ? Calculer le moment en N.m de l"ensemble des forces 1F?et 2F? par rapport à l"axe du moteur. ? On fixe, sur l"axe du rotor, une tige horizontale de longueur L = 0,5m.

Calculer alors la masse maximale en bout de

tige que pourra soulever le moteur.

On rappelle que g

» 10N.m

d = 5cm P N M O 1 O

2 I = 20A I = 20A

qV B B F B F B F B F F qV B qV B qV K i

Tige conductrice mobile de

longueur l parcourue par le courant i

Conducteur 1

du rotor I N S

Conducteur 2

du rotor I R=5cm 0

Pôle Sud

du stator Pôle Nord du stator 0

Axe du moteur Tige L = 0,5m

Masse m en

bout de tige

P mg=?? ?

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1° STI Electronique ( Physique Appliquée ) Christian BISSIERES

Exercices des Chapitres II-1 à II-4

MAGNÉTISME ET ACTIONS MAGNÉTIQUES

EXERCICE 1

U avec quelques lignes de champ.

Travail à faire directement sur le schéma :

Bau centre de la bobine.

Au point M (intersection des deux directions),

Echelle : 10mT ® 1cm

B B B= +?? ?? ??

Longueur

N= 2000 spires

Aimant 1 Aimant 2

1° STI Electronique ( Physique Appliquée ) Christian BISSIERES

Le point M est au milieu du segment [

1 2O O

2 est rectangle en N

2 est le plus petit côté).

Echelle

® 1cm

F en utilisant les données suivantes :

Rappel

Indiquer le sens de rotation.

Calculer alors la masse maximale en bout de

On rappelle que g

» 10N.m

2 I = 20A I = 20A

Tige conductrice mobile de

Conducteur 1

Conducteur 2

Pôle Sud

Axe du moteur Tige L = 0,5m

Masse m en

P mg=?? ?