[PDF] Le Champ magnétique - PTSI Ginette PDF

Champ magnétique le long de l'axe d'une bobine plate. 16. 2.2. Champ magnétique le long de l'axe des bobines de Helmholtz distantes de 2R.

Champ magnétique au centre dune bobine plate Champ

23?/05?/2018 Champ magnétique au centre d'une bobine plate. Induction – TP 1 ... Le champ magnétique terrestre aussi appelé bouclier terrestre

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. 7. Page 5

TD corrigés délectromagnétisme

29?/10?/2011 champ magnétique sur l'axe Oz colinéaire à cet axe. ... Une bobine plate est constituée de N = 1 000 tours de fils enroulés sur un support ...

Champ magnétique créé par un courant

Une aiguille aimantée sur pivot est placée dans le champ magnétique terrestre. la bobine L est faible par rapport à son rayon r on a une bobine plate.

Électromagnétisme et capteurs Travaux Pratiques

Le but de ce TP est la mesure et l'étude du champ magnétique créé par différents dispositifs électriques. – bobines plates solénoïdes – alimentés en

PHYSIQUE

Une bobine plate parcouru par un courant électrique crée un champ magnétique dont la direction est l'axe de la bobine. FIGURE 13.2 – Sens du champ magné- tique

3B SCIENTIFIC® PHYSICS

un champ magnétique homogène. Les bobines cadre tournant à bobine plate (1013131) et pour ... Helmholtz du champ magnétique de la paire de bobines et ...

EXERCICES DE MAGNETISME ENONCES -I +I

En utilisant la formule de Biot et Savart déterminer les caractéristiques du champ magnétique crée au centre d'une bobine plate de N spires

P1.28. Induction au sein dun circuit mobile dans un champ

Circuit en rotation dans un champ magnétique stationnaire et uniforme. Considérons maintenant une bobine plate formée de N spires rectangulaires

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

Le champ magnétique créé par une bobine plate n'est plus uniforme Seul le champ magnétique créé sur son axe prend une expression simple (Fig 2) Il est

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

IV - Evolution du champ magnétique dans le solénoïde 17 V - Etude de bobines plates 21 VI - Manipulations virtuelles 23 VII - Bibliographie

[PDF] Champ magnétique au centre dune bobine plate - Étienne Thibierge

Champ magnétique au centre d'une bobine plate Induction – TP 1 Le champ magnétique terrestre aussi appelé bouclier terrestre est un champ magnétique

[PDF] Le champ magnétique créé par un courant 1biof/PC - AlloSchool

Champ magnétique créé par une bobine plate : II 1- Définition d'une bobine : Une bobine est constituée d'un enroulement de fil conducteur sur un cylindre

TP Champ Magnetique Dune Bobine Plate PDF - Scribd

Avis 50

[PDF] Champ magnétique créé par un courant

On suspend une bobine plate On fait passer un courant dans la bobine - On approche le pôle nord d'un aimant droit On constate qu'il attire une

[PDF] Cours de Magnétostatique

Considérons maintenant le cas d'une spire circulaire de rayon R parcourue par un courant permanent I On ne s'intéresse ici qu'au champ magnétique sur l'axe z

[PDF] Champs magnétiques

Le module du champ magnétique produit au centre d'une bobine plate parcourue par un courant I est défini à l'aide de l'équation suivante :

[PDF] Le Champ magnétique - PTSI Ginette

Calculer la va- leur du champ magnétique au centre d'une bobine plate de N = 500 tours de fil pour I =1A et R = 2 cm TLBMtE 2 Lignes de champ 1 Orienter la

Qu'est-ce qu'une bobine plate ?
nf. Biseau formant le tranchant d'une lame.
Comment calculer le champ magnétique d'une bobine ?
Lorsqu'il s'agit d'une bobine composée de plusieurs spires de même rayon, l'intensité du champ magnétique �� est donnée par l'équation �� = �� 2 �� , ? où �� est le courant dans chaque spire, �� est le rayon des spires, �� est le nombre de spires, et �� ? est la perméabilité magnétique du vide ayant pour valeur 4 �� × 1 0 ?
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.
On peut augmenter l'intensité du champ magnétique autour d'un fil conducteur en l'enroulant en boucles de façon régulière. Cette forme donnée au fil conducteur se nomme soléno?. Autour d'un soléno?, la forme du champ magnétique est identique à celle formée autour d'un aimant droit.

TD IFL1

Induction et Force de Laplace Le Champ magnétiquePTSI

Le Champ magnétique

Tester le cours

Citer les différentes types de courants électriquesCourant de conduction, de convection, particulaire.

Donner des ordres de grandeur de champ ma-

gnétique ?Champ magnétique terrestre :50.10-6T ?Aimant usuel : 0,1 à 1 T ?Appareil d"IRM : 3 T ?Aimants de guidage du LHC : 9 T ?Spectromètre RMN : 24 T

Définir une ligne de champcourbe orientée tangente en tout point vecteur champ (icichamp magnétique).

Propriétés du champ magnétique

?Le champ est proportionnel à l"intensité de courant Iqui lui donne naissance. ?Les lignes de champ magnétique sont des courbes fer-mées. ?Les lignes de champ ne se coupent qu"aux points oùle champ est nul ou non défini. ?le champ magnétique est un champ à flux conservatif.

Que signifie

"le champ magnétique est à flux conservatif "? '-→B.d-→S= 0

Le flux de

-→Bà travers une surface fermée est nul. Ou encore div-→B= 0(pour la spé). Conséquence : les lignes de champ se resserrent dans les ré- gions où la norme du champ magnétique augmente.

Principe de Curie

Le champ magnétique a au moins les mêmes invariances et propriétés de symétrie que la distribution de courant qui lui donne naissance. Champ magnétique créé par un solénoïde infini Le champ est nul à l"extérieur du solénoïde. A l"intérieur du solénoïde, le champ est uniforme, colinéaire à ll"axe du solénoïde, orienté par le courant (règle de la main droite) :

B=μ0ni

oùnest le nombre de spires par unité de longueur. Comment modéliser un dipôle magnétique. Indi- quer l"expression du moment magnétique. On modélise un dipôle magnétique par une boucle (circuit fermé) de surfaceSparcourue par un courantI.

M=I.-→S

Le vecteur surface est orienté par le sens du courantI.

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Induction et Force de Laplace Le Champ magnétiquePTSI

Tester les bases

TLBMtE1Solenoide

Le champ magnétique au centre d"une spire de rayonR parcourue par le courantIestB0=μ0I

2R. Calculer la va-

leur du champ magnétique au centre d"une bobine plate deN= 500tours de fil pourI= 1 AetR= 2 cm.

TLBMtE2Lignesdechamp

1.Orienter la totalité des lignes de champ.

2.Analyser soigneusement les symétries. En déduire où

se situent les fils. Indiquer dans quel sens circule le cou- rant.

3.Dans quelle zone de la figure la norme du champ

magnétique est-elle maximale?

4.En quel point de l"axe de la spire la norme du champ

magnétique est-elle maximale?

TLBMtE3Dans la carte de champ magnétique de la

figure ci-contre indiquer où sont les sources de courant. Préciser si le courant sort ou rentre du plan de la figure.

Exercices

Ex 1Filsinfinis

Deux fils verticaux très longs sont distants ded= 8 cm. Ils sont parcourus par un courant de même intensité I= 5 A. Donner les caractéristiques du vecteur champ magnétique créé par le courant en un pointMsitué dans le plan des fils et à égale distance de chacun d"eux.

1.si les courants dans les fils sont de même sens.

2.si les courants dans les fils sont de sens contraire.

Ex 2Lignesdechamp

Un dispositif crée le champ magnétique dont les lignes de champ sont tracées sur la figure ci-dessous. Les ronds indiquent des fils. Ces lignes de champ sont invariantes par rotation autour de l"axe central.

1.Décrire le dispositif utilisé pour produire le champ.

2.Analyser les symétries du champ magnétique. Indi-

quer le sens du courant dans les fils.

3.Peut-on réaliser une carte de champ dans le plan

xOy?

Ex 3Aimantation

Le tableau ci-dessous indique de ordres de grandeur d"ai- mantation de plusieurs matériaux magnétiques permet- tant de fabriquer des aimants permanents. L"aimanta- tion d"un matériau est définie comme le moment ma- gnétique volumique, c"est-à-dire le moment magnétique d"un échantillon de ce matériau rapporté à sn volume.

1.Rappeler la dimension d"un moment magnétique et

vérifier l"unité de l"aimantation donnée dans le tableau.

2.Les matériaux pour fabriquer des aimants permanents

doivent-ils posséder une aimantation forte ou faible?

3.Considérons au aimant cylindrique NdFeB (Néodyme,

fer, bore) d"épaisseure= 1 mmet de rayonR= 5 mm.

Calculer son moment magnétique.

4.Combien de spires de même rayonRet parcourues

par un courant d"intensitéI= 100 mAfaudrait-il bobi- ner pour obtenir le même moment magnétique?

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Induction et Force de Laplace Le Champ magnétiquePTSI

Ex 4Champmagnétiqueterrestre

Le moment magnétique de la Terre est-→M=-M-→uzoù M= 7,9.1022A m2et-→uzest l"axe géomagnétique

1.En utilisant la formule du champ magnétique créé par

un dipôle (en coordonnées sphériques) :

B=μ0

Déterminer les composantes et la norme du champ ma- gnétique terrestre à Versailles. La latitude de Versailles est48,80◦et le rayon de la Terre estRT= 6378 km.

Ex 5VariationdeB

On se place dans le cas d"un solénoïde de grande lon- gueur pour le quel le champ interne est uniforme à l"in- térieur et négligeable à l"extérieur.

1.Rappeler quelle propriété on obtient en multipliant

l"intensité du champ magnétique par la longueur par- courue lorsqu"on suit une ligne de champ magnétique.

2.Appliquer ceci pour une ligne de champ traversant

le solénoïde et se refermant à l"extérieur. En déduire la valeur du champ interne en fonction dei,N,?et d"une constante.

3.Retrouver la formule donnant le champ interne d"un

solénoîde infini.

Ex 6Spiresconcentriques

Une bobine circulaire plate est considérée comme un ensemble deNspires circulaires concentriques dont les rayons sont régulièrement répartis entre deux valeurs ex- trêmesR1etR2. On noteile courant dans la bobine et on prendra pour les AN :N= 100,i= 100 mA, R

1= 19 cmetR2= 21 cm.

1.Donner l"expression du champ créé au centre de la

bobine sachant que le champ au centre d"une spire de rayonRest égal à

B=μ0i

2R.

2.Calculer le champ au centre de cette bobine.

3.Calculer l"écart relatif entre cette valeur et celle que

l"on obtiendrait en considérantNspires de rayon égal à la moyenne deR1etR2.

Ex 7Champuniforme

On considère deux bobines de Helmholtz : deux bobines plates de rayonRet deNspires chacune de même axe

Oxet séparées par une distanced=O1O2.

Le courant circule dans le même sens dans les deux bo- bines. On s"intéresse au champ magnétique créé par ce dispositif au voisinage du pointO, milieu deO1O2. Le champ créé par une spire sur son axeOxest donné par l"expression suivante :

B=±μ0i

2R?

1 +?xR?

2?-3/2-→ex.

1.En considérant chaque bobine commeNspires circu-

laires confondues, donner l"expression du champ en un pointMde l"axeOx.

2.Montrer que sid=R, le champ au voisinage du

pointOsera constant enx.

Ex 8Champlinéaire

On considère un dispositif analogue aux bobines de

Helmholtz : deux bobines plates de rayonRet deN

spires chacune de même axeOxet séparées par une distanced=O1O2. La différence est que le courant circule en sens opposé dans les deux bobines. On s"intéresse au champ magné- tique créé par ce dispositif au voisinage du pointO, milieu deO1O2. Le champ créé par une spire sur son axeOxest donné par l"expression suivante :

B=±μ0i

2R?

1 +?xR?

2?-3/2-→ex.

1.Vérifier que le champ est nul enO.

2.En considérant chaque bobine commeNspires circu-

laires confondues, donner l"expression du champ en un pointMde l"axeOx.

3.Montrer que sid=⎷

3R, le champ au voisinage

du pointOvarie linéairement avecxà des termes du cinquième ordre enxprès.

4.On souhaite un champ au voisinage deOlinéaire

de pentea= 10 T/mavec un courant d"intensité

I= 10 mAet des bobines de rayonR= 10 cm. Cal-

culer le nombreNde spires que doit comporter chaque bobine. O2i iO1Ox

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Qu'est-ce qu'une bobine plate ?

Comment calculer le champ magnétique d'une bobine ?

Quelle est la formule du champ magnétique ?

TD IFL1

Le Champ magnétique

Tester le cours

Donner des ordres de grandeur de champ ma-

Propriétés du champ magnétique

Que signifie

Le flux de

Principe de Curie

B=μ0ni

M=I.-→S

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Tester les bases

TLBMtE1Solenoide

2R. Calculer la va-

TLBMtE2Lignesdechamp

1.Orienter la totalité des lignes de champ.

2.Analyser soigneusement les symétries. En déduire où

3.Dans quelle zone de la figure la norme du champ

4.En quel point de l"axe de la spire la norme du champ

TLBMtE3Dans la carte de champ magnétique de la

Exercices

Ex 1Filsinfinis

1.si les courants dans les fils sont de même sens.

2.si les courants dans les fils sont de sens contraire.

Ex 2Lignesdechamp

1.Décrire le dispositif utilisé pour produire le champ.

2.Analyser les symétries du champ magnétique. Indi-

3.Peut-on réaliser une carte de champ dans le plan

Ex 3Aimantation

1.Rappeler la dimension d"un moment magnétique et

2.Les matériaux pour fabriquer des aimants permanents

3.Considérons au aimant cylindrique NdFeB (Néodyme,

Calculer son moment magnétique.

4.Combien de spires de même rayonRet parcourues

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Ex 4Champmagnétiqueterrestre

1.En utilisant la formule du champ magnétique créé par

B=μ0

Ex 5VariationdeB

1.Rappeler quelle propriété on obtient en multipliant

2.Appliquer ceci pour une ligne de champ traversant

3.Retrouver la formule donnant le champ interne d"un

Ex 6Spiresconcentriques

1= 19 cmetR2= 21 cm.

1.Donner l"expression du champ créé au centre de la

B=μ0i

2.Calculer le champ au centre de cette bobine.

3.Calculer l"écart relatif entre cette valeur et celle que

Ex 7Champuniforme

Oxet séparées par une distanced=O1O2.

B=±μ0i

1 +?xR?

2?-3/2-→ex.

1.En considérant chaque bobine commeNspires circu-

2.Montrer que sid=R, le champ au voisinage du

Ex 8Champlinéaire

Helmholtz : deux bobines plates de rayonRet deN

B=±μ0i

1 +?xR?

2?-3/2-→ex.

1.Vérifier que le champ est nul enO.

2.En considérant chaque bobine commeNspires circu-

3.Montrer que sid=⎷

3R, le champ au voisinage

4.On souhaite un champ au voisinage deOlinéaire

I= 10 mAet des bobines de rayonR= 10 cm. Cal-

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