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SERIE 8 : INDUCTION-AUTOINDUCTION ET DIPOLES RL TS 12 Exercice 8 1 : Rails de Laplace horizontaux – vitesse limite Une tige de cuivre glisse sans frottement sur deux rails horizontaux distants de d = 15 cm Elle est soumise à l’action d’un champ magnétique uniforme vertical vers le bas
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1ère STIannée scolaire 2009-2010
Dans ce devoir tout particulièrement, vous veillerez à bien justifier toutes vos réponses : une part importante de
la notation repose sur ces justifications.On rappelle que la perméabilité du vide est0=4.10-7et que l'intensité du champ magnétique au centre
d'un solénoïde, de longueur L, composé de N spires, et traversé par un courant I, est donnée par la relation :
B=0N.I
L.Exercice 1 : (3 points)
Un solénoïde constitué de 400 spires circulaires de diamètre 5 cm a une longueur L = 20 cm.
1- Calculez l'intensité du champ magnétique en son centre s'il est parcouru par un courant de 10 A.
2- Calculez la section S d'une spire.
3- Calculez le flux magnétique total embrassé par le solénoïde lorsqu'il est placé dans un champ magnétique
uniforme d'intensité 0,5 T et de direction l'axe du solénoïde.Exercice n°2 : (7 points)
Une bobine a une résistance R à ses bornes.
On approche le pôle sud d'un aimant droit comme indiqué sur la figure ci- contre.1- Quel est le phénomène qui se produit dans la bobine ?
2- Quelle face la bobine présentera-t-elle devant le pôle Sud de l'aimant (refaites un dessin sur votre copie) ? En
déduire le sens de i dans la bobine, puis le signe de la tension u comme représentée ci-dessus.
3- Nommez et citez les deux lois d'électromagnétisme se rapportant à l'expérience.
4- Lorsque l'aimant se sera immobilisé tout près de la bobine, que vaudra la tension u ?
5- Si on refait l'expérience sans connecter la résistance à la bobine, qu'est-ce qui change ?
Exercice n°3 : (3 points)
Une bobine d'inductance L=0,15H emmagasine une énergie de 0,4 J, lorsqu'elle est parcourue par un courant
continu.1- Quelle est l'intensité de ce courant ?
2- Que devient l'énergie emmagasinée par la bobine si l'intensité du courant est doublée (multipliée par 2) ?
Exercice n°4 : (7 points)
Le courant i dans une bobine est de forme triangulaire, et varie entre -80 mA et + 80 mA, en 250 µs. A t= 0, i est