L’essentiel du cours 561
Pour illustrer la loi de Lenz, reprenons l’expérience précédente en
plaçant une résistance R aux bornes de la bobine, de manière à
former une maille constituée de la bobine et de cette résistance.
La tension mesurée est alors u R = Ri. Lorsqu’on approche l’aimant de manière à obtenir un flux positif croissant dans la bobine,
d’après la loi de Lenz, l’augmentation de ce flux entraîne la création d’un courant induit et d’un champ magnétique propre
#»
B i qui
doit s’opposer à l’augmentation du flux. Pour ce faire, ce courant
doit être négatif (« règle de la main droite »), ce qui est vérifié
expérimentalement par l’observation du signe de u R .
e < 0
i < 0
R
#»
B i
Φ
u R
Une dissipation d’énergie électrique dans la résistance est associée à ce courant induit. Lors du
déplacement de l’aimant au voisinage de la bobine, il y a donc une conversion d’énergie mécanique
(mouvement de l’aimant) en une énergie électrique sans le moindre contact entre l’aimant et la
bobine.
Voyons à présent comment transférer de l’énergie en remplaçant l’aimant par une première bobine
alimentée par un courant variable, ce qui modifie le flux magnétique dans la seconde bobine.
2 Inductance mutuelle
Nous avons réalisé l’expérience présentée figure 21.3, dans laquelle un champ magnétique dépendant
du temps est créé par un courant variable d’intensité i 1 (t) circulant dans une bobine.
u e
i 1
R 1
R 1 i 1
u 2
d
u 1
Figure 21.3. Dispositif expérimental permettant de mettre en évidence l’inductance mutuelle.
On utilise deux bobines identiques comportant N = 500 spires approximativement carrées et de
résistance interne r = 2,8 Ω. La première bobine (1) est alimentée par un GBF tandis que la
seconde bobine (2) reste en circuit ouvert. Une résistance R 1 est ajoutée dans le circuit primaire
(circuit comprenant la première bobine) pour visualiser une image du courant dans ce circuit et
ainsi connaître la variation temporelle du champ magnétique
#»
B 1 (t) créé par le circuit primaire.
Les évolutions temporelles de i 1 (t) et de u 2 (t) sont représentées sur la figure 21.4 dans le cas d’un
signal délivré par le GBF sinusoïdal puis créneau.
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
partagelivrescpge.blogspot.com
Pour illustrer la loi de Lenz, reprenons l’expérience précédente en
plaçant une résistance R aux bornes de la bobine, de manière à
former une maille constituée de la bobine et de cette résistance.
La tension mesurée est alors u R = Ri. Lorsqu’on approche l’aimant de manière à obtenir un flux positif croissant dans la bobine,
d’après la loi de Lenz, l’augmentation de ce flux entraîne la création d’un courant induit et d’un champ magnétique propre
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B i qui
doit s’opposer à l’augmentation du flux. Pour ce faire, ce courant
doit être négatif (« règle de la main droite »), ce qui est vérifié
expérimentalement par l’observation du signe de u R .
e < 0
i < 0
R
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B i
Φ
u R
Une dissipation d’énergie électrique dans la résistance est associée à ce courant induit. Lors du
déplacement de l’aimant au voisinage de la bobine, il y a donc une conversion d’énergie mécanique
(mouvement de l’aimant) en une énergie électrique sans le moindre contact entre l’aimant et la
bobine.
Voyons à présent comment transférer de l’énergie en remplaçant l’aimant par une première bobine
alimentée par un courant variable, ce qui modifie le flux magnétique dans la seconde bobine.
2 Inductance mutuelle
Nous avons réalisé l’expérience présentée figure 21.3, dans laquelle un champ magnétique dépendant
du temps est créé par un courant variable d’intensité i 1 (t) circulant dans une bobine.
u e
i 1
R 1
R 1 i 1
u 2
d
u 1
Figure 21.3. Dispositif expérimental permettant de mettre en évidence l’inductance mutuelle.
On utilise deux bobines identiques comportant N = 500 spires approximativement carrées et de
résistance interne r = 2,8 Ω. La première bobine (1) est alimentée par un GBF tandis que la
seconde bobine (2) reste en circuit ouvert. Une résistance R 1 est ajoutée dans le circuit primaire
(circuit comprenant la première bobine) pour visualiser une image du courant dans ce circuit et
ainsi connaître la variation temporelle du champ magnétique
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B 1 (t) créé par le circuit primaire.
Les évolutions temporelles de i 1 (t) et de u 2 (t) sont représentées sur la figure 21.4 dans le cas d’un
signal délivré par le GBF sinusoïdal puis créneau.
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