[PDF] AUTO - INDUCTION AUTO - INDUCTION. I - Expérience

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1ère S.T.I Génie électrotechnique Auto-induction Exemple de Cours

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AUTO - INDUCTION

I - Expérience

cf. fiche annexe 1 II -

Le flux propre P

parcourt cette bobine.

P = L . i

P en webers (Wb)

i en ampères (A) L : inductance propre du circuit, exprimée en henrys (H)

Exemple

section S réparties sur une longueur l. BNi l P0 = N B S cos( S,B ) = N B S = L i LNBS i NS ixNi l P0 LNS l P0 2

III - F.é.m auto-induite

Loi de Faraday :

ed dt I edLi dtLdi dt () pour L : constante

F.é.m auto-induite (en V ) :

edi dt L

Remarque : En régime continu :

di dt 0 -induction. N S B i l B C A S

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IV- Modèles équivalents :

IV- :

En convention générateur :

eLdi dt

En convention récepteur :

ueLdi dt IV- : Une bobine réelle est un dipôle qui présente une résistance R et une inductance L. ou u = uR + uL avec uL = - e uRiLdi dt

Remarque

i B A e L i B A L R R A A A u L i e A B B B B R , L i i e i uR uL u

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3 V- Energie magnétique emmagasinée par un dipôle inductif :

V-1 : Expérience :

cf. fiche annexe 2 V- :

Pour t < T :

uLdi dtLxacte

Pour t > T : i = I = cte u = 0

Pour 0 < t < T : p = u . i = ( L.a) . i

A t = T : i = I = a .

Energie stockée : W = p . t

WxLaIxTxLaIxI

a 1 2 1

2(..)(..)()

WLI 1

2 2 i (A) I

T 0 t (s)

t (s) u (V) L x a T 0 t (s) p (W) L.a.I T 0

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ANNEXE 1

-induction

1) Dispositif expérimental :

2) Protocole et observation :

1 avec un léger retard par rapport à la

lampe L2. Ensuite, les lampes brillent du même éclat. elle est montée.

3) Interprétation :

magnétique qui est son flux propre. induit : on parle alors de -induction. bobine a dans ce cas le même comportement que le résistor R. A K

R = r B (r)

L2 L1 G

B

G : générateur de tension continue

L1, L2 : 2 lampes identiques

B : bobine (avec noyau de fer), de

résistance r

R : résistor tel que R = r

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ANNEXE 2

une bobine

1) Dispositif expérimental :

2) Protocole expérimental et observation :

K ouvert depuis longtemps : pas de courant, le moteur ne tourne pas. (diode montée " en inverse »). On ouvre K : le générateur ne fait plus partie du circuit; le moteur se met à tourner et la

3) Interprétation :

Le courant électrique responsable du mouvement est produit par la f.é.m auto-induite à forme magnétique. emmagasinée. K i

B i L , r

G M m

G : générateur de tension continue

résistance r

M : moteur à courant continu, solidaire

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TD : Auto-induction électromagnétique

1) Une bobine réelle, dont la résistance et

générateur de courant qui débite une intensité i(t) = kt. a) Calculer la tension u(t) aux bornes de la bobine réelle. b) Quelle est la tension u(t) au temps t = 1s.

Application numérique : k = 0.5 A/s; R = 20

; L = 2 H ourue magnétique emmagasinée est restituée en une durée t.

Quelle est la puissance P dégagée ?

Application numérique : L = 1 H; I = 10 A;

t = 1 ms. emmagasinée sous forme magnétique. graphe de la figure ci-dessous, circule dans résistance R négligeable (R = 0 ). Tracer le graphe de la tension u(t) mesurée aux bornes de la bobine. i(t) 1 A 0,5 A

0123456(ms)

TD : Auto-induction électromagnétique

1) Une bobine réelle, dont la résistance et

générateur de courant qui débite une intensité i(t) = kt. a) Calculer la tension u(t) aux bornes de la bobine réelle. b) Quelle est la tension u(t) au temps t = 1s.

Application numérique : k = 0.5 A/s; R = 20

; L = 2 H

2) Une

magnétique emmagasinée est restituée en une durée t.

Quelle est la puissance P dégagée ?

Application numérique : L = 1 H; I = 10 A;

t = 1 ms. emmagasinée sous forme magnétique. graphe de la figure ci-dessous, circule dans mH et de résistance R négligeable (R = 0 ). Tracer le graphe de la tension u(t) mesurée aux bornes de la bobine. i(t) 1 A 0,5 A

0123456(ms)

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TP Loi de Faraday - Loi de Lenz

I - Objectif

II - Protocole expérimental

On utilise un dispositif comportant deux bobines encastrées isolées électriquement. a - Donn b - c - Refaire le schéma et orienter la bobine2 dans le même sens que la bobine1. d - o ,

N1, l1 et i1.

e - spire de la bobine2). f - en fonction de o , N1, N2, l1, i1 et S. g - e2 simultanément.

III - Manipulations

a - b- Réaliser le montage et relever les oscillogrammes sur une feuille de papier millimétré. c - en fonction du temps. d - Observer qualitativement comment évolue e2,

IV - Exploitation des résultats.

a - Quel est le signe de la fém induite lorsque le flux croît linéairement ? b - Quel est le signe de la fém induite lorsque le flux décroît linéairement ? c - Conclusion. Peut on en conclure que ekt moy2')

d - A partir de vos résultats expérimentaux, calculer la valeur de k. Loi de Faraday : La fém induite dans un circuit qui embrasse un flux F qui varie en fonction du temps est égal à :

et')

Bobine1

Bobine2

R i1 i1 Gquotesdbs_dbs49.pdfusesText_49

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