560 Chapitre 21
Circuit fixe dans un champ variable
On considère un circuit électrique filiforme fermé orienté arbitrairement. Toute variation
temporelle du flux magnétique à travers le circuit est responsable de l’apparition d’une force
électromotrice induite e exprimée en volt (V) donnée par la loi de Faraday :
e = −
dΦ
dt
où e est orientée dans le sens choisi pour l’orientation du circuit. Notons que le flux magnétique
ne peut donc pas présenter de discontinuités.
Loi de Faraday
Si l’on change la convention d’orientation du circuit, le signe de e change car celui de
Φ change.
La loi de Faraday peut aussi s’exprimer sous la forme Φ(t) − Φ(0) = −
t
0
e(t) dt. Expérimentalement, on obtient donc le flux à travers la bobine en faisant une intégration numérique de la force
électromotrice. L’évolution du flux calculé de cette manière est présentée sur la figure 21.2. La
valeur du flux magnétique lorsque l’aimant est en butée est indépendante de la façon dont a été
réalisée l’approche de l’aimant et l’augmentation de la vitesse de déplacement de l’aimant se traduit par une force électromotrice induite plus importante en valeur absolue, car le flux magnétique
varie plus rapidement, ce qui est conforme à la loi de Faraday.
Les phénomènes d’induction tendent à s’opposer, par leurs effets, aux causes qui leur ont
donné naissance.
Loi de Lenz
Cette loi traduit le signe « moins » présent dans la loi de Faraday.
La loi de Lenz permet de prédire et d’interpréter les phénomènes d’induction de manière qualitative.
Lors de l’existence d’un phénomène d’induction dans un circuit fermé, la force électromotrice
induite entraîne l’apparition d’un courant induit ayant deux effets :
• création d’un champ magnétique propre qui s’oppose à la variation du flux ;
• création dune force de Laplace dans le circuit qui tend à s’opposer à la variation du
flux, dans le cas de circuits mobiles (voir chapitre suivant).
Méthode 21.2 : Utiliser la loi de Lenz pour prédire le sens du courant induit
Exercice (21.2)
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Circuit fixe dans un champ variable
On considère un circuit électrique filiforme fermé orienté arbitrairement. Toute variation
temporelle du flux magnétique à travers le circuit est responsable de l’apparition d’une force
électromotrice induite e exprimée en volt (V) donnée par la loi de Faraday :
e = −
dΦ
dt
où e est orientée dans le sens choisi pour l’orientation du circuit. Notons que le flux magnétique
ne peut donc pas présenter de discontinuités.
Loi de Faraday
Si l’on change la convention d’orientation du circuit, le signe de e change car celui de
Φ change.
La loi de Faraday peut aussi s’exprimer sous la forme Φ(t) − Φ(0) = −
t
0
e(t) dt. Expérimentalement, on obtient donc le flux à travers la bobine en faisant une intégration numérique de la force
électromotrice. L’évolution du flux calculé de cette manière est présentée sur la figure 21.2. La
valeur du flux magnétique lorsque l’aimant est en butée est indépendante de la façon dont a été
réalisée l’approche de l’aimant et l’augmentation de la vitesse de déplacement de l’aimant se traduit par une force électromotrice induite plus importante en valeur absolue, car le flux magnétique
varie plus rapidement, ce qui est conforme à la loi de Faraday.
Les phénomènes d’induction tendent à s’opposer, par leurs effets, aux causes qui leur ont
donné naissance.
Loi de Lenz
Cette loi traduit le signe « moins » présent dans la loi de Faraday.
La loi de Lenz permet de prédire et d’interpréter les phénomènes d’induction de manière qualitative.
Lors de l’existence d’un phénomène d’induction dans un circuit fermé, la force électromotrice
induite entraîne l’apparition d’un courant induit ayant deux effets :
• création d’un champ magnétique propre qui s’oppose à la variation du flux ;
• création dune force de Laplace dans le circuit qui tend à s’opposer à la variation du
flux, dans le cas de circuits mobiles (voir chapitre suivant).
Méthode 21.2 : Utiliser la loi de Lenz pour prédire le sens du courant induit
Exercice (21.2)
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