558 Chapitre 21
Circuit fixe dans un champ variable
dans la même position. La tension aux bornes de la bobine est amplifiée avec un gain de 10, puis
numérisée.
Au cours d’un enregistrement, on rapproche rapidement l’aimant jusqu’à arriver en butée sur la
cale, puis on le retire tout aussi rapidement. Après quelques secondes, on refait le même mouvement
beaucoup plus lentement. La tension e(t) aux bornes de la bobine en fonction du temps est donnée
figure 21.2, avec l’aimant orienté dans un sens puis retourné.
0
5
10
15
20
−1.0
−0.5
0.0
0.5
1.0
e (V)
Bobine 1000 spires
0
5
10
15
20
t (s)
−100
−50
0
50
100
Φ (mWb)
0
5
10
15
20
−1.0
−0.5
0.0
0.5
1.0
e (V)
Bobine 1000 spires
0
5
10
15
20
t (s)
−100
−50
0
50
100
Φ (mWb)
Figure 21.2. Enregistrement de la tension aux bornes de la bobine et du flux magnétique
au cours du temps lors de deux expériences d’approche de l’aimant, orienté dans un sens
(figures de gauche) puis retourné (figures de droite).
Constatations expérimentales :
• lorsque l’aimant s’approche, une tension e apparaît aux bornes de la bobine ;
• la tension e est nulle lorsque l’aimant est immobile contre la cale ;
• lorsqu’on retire l’aimant, une tension apparaît, de signe opposé à celui de la tension lors de
l’approche ;
• plus le mouvement est rapide, plus la tension est grande ;
• en inversant le sens de l’aimant, le signe de la tension est inversé.
On peut déduire de cette expérience que la variation du champ magnétique au cours du temps, et
non la seule présence de ce champ, est responsable de l’apparition d’une tension aux bornes de la
bobine. Cette tension est la force électromotrice induite par la variation du champ.
Quelle est l’influence du nombre de spires sur la force électromotrice induite ?
Nous refaisons l’expérience avec une bobine de 500 spires au lieu de 1000 spires et constatons alors
une diminution de la force électromotrice d’un facteur 2 pour la même vitesse de déplacement :
le nombre de spires a donc une influence sur la force électromotrice induite. Afin d’expliquer ces
différents phénomènes, nous devons commencer par définir le flux du champ magnétique créé par
l’aimant à travers les spires de la bobine.
partagelivrescpge.blogspot.com
Circuit fixe dans un champ variable
dans la même position. La tension aux bornes de la bobine est amplifiée avec un gain de 10, puis
numérisée.
Au cours d’un enregistrement, on rapproche rapidement l’aimant jusqu’à arriver en butée sur la
cale, puis on le retire tout aussi rapidement. Après quelques secondes, on refait le même mouvement
beaucoup plus lentement. La tension e(t) aux bornes de la bobine en fonction du temps est donnée
figure 21.2, avec l’aimant orienté dans un sens puis retourné.
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e (V)
Bobine 1000 spires
0
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t (s)
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Φ (mWb)
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e (V)
Bobine 1000 spires
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t (s)
−100
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Φ (mWb)
Figure 21.2. Enregistrement de la tension aux bornes de la bobine et du flux magnétique
au cours du temps lors de deux expériences d’approche de l’aimant, orienté dans un sens
(figures de gauche) puis retourné (figures de droite).
Constatations expérimentales :
• lorsque l’aimant s’approche, une tension e apparaît aux bornes de la bobine ;
• la tension e est nulle lorsque l’aimant est immobile contre la cale ;
• lorsqu’on retire l’aimant, une tension apparaît, de signe opposé à celui de la tension lors de
l’approche ;
• plus le mouvement est rapide, plus la tension est grande ;
• en inversant le sens de l’aimant, le signe de la tension est inversé.
On peut déduire de cette expérience que la variation du champ magnétique au cours du temps, et
non la seule présence de ce champ, est responsable de l’apparition d’une tension aux bornes de la
bobine. Cette tension est la force électromotrice induite par la variation du champ.
Quelle est l’influence du nombre de spires sur la force électromotrice induite ?
Nous refaisons l’expérience avec une bobine de 500 spires au lieu de 1000 spires et constatons alors
une diminution de la force électromotrice d’un facteur 2 pour la même vitesse de déplacement :
le nombre de spires a donc une influence sur la force électromotrice induite. Afin d’expliquer ces
différents phénomènes, nous devons commencer par définir le flux du champ magnétique créé par
l’aimant à travers les spires de la bobine.
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