572 Chapitre 21
Circuit fixe dans un champ variable
Exercices
Exercice 21.1 Fabricando fit faber
Méthode (21.1)
Les bornes d’une bobine plate sont reliées à l’entrée d’un oscilloscope permettant d’observer la f.e.m
induite dans la bobine lorsque celle-ci est soumise à un champ magnétique extérieur dépendant du
temps.
x
#» n
θ
y
La bobine est constituée de N = 50 spires
circulaires de rayon R = 5,0 cm. Le vecteur
unitaire #» n est dirigé suivant l’axe de la bobine. L’angle θ que fait #» n avec l’axe Ox vaut
60°.
1. Le champ extérieur imposé est
#»
B 1 (t) = B 0
t
τ
#» u x entre t = 0 et t = τ , puis
#»
B 1 (t) = B 0
#» u x pour
t > τ, avec B 0 = 50 mT et τ = 10 ms.
a. Exprimer le flux magnétique à travers le cadre en précisant l’orientation choisie.
b. Exprimer la f.e.m induite e 1 (t) apparaissant dans la bobine. On distinguera les phases :
0 ≤ t ≤ τ et t > τ. Tracer e 1 (t) en fonction du temps.
2. Le champ extérieur imposé est maintenant
#»
B 2 (t) = B 0 exp (−t/τ ) #» u y où τ et B 0 conservent les
valeurs précédentes.
a. Calculer le flux magnétique à travers le cadre en conservant l’orientation choisie dans le
premier cas.
b. Exprimer la f.e.m induite e 2 (t) apparaissant dans la bobine et tracer e 2 (t) en fonction du
temps. Quelle est sa valeur maximale ?
Exercice 21.2 Flux et reflux
Méthode (21.2)
En approchant ou en éloignant un aimant droit d’une spire conductrice fermée, nous notons l’apparition d’un courant induit dans la spire. Dans la représentation ci-dessous, le pôle nord de l’aimant
est grisé.
Cas (a)
Cas (b)
Cas (c)
Cas (d)
partagelivrescpge.blogspot.com
Circuit fixe dans un champ variable
Exercices
Exercice 21.1 Fabricando fit faber
Méthode (21.1)
Les bornes d’une bobine plate sont reliées à l’entrée d’un oscilloscope permettant d’observer la f.e.m
induite dans la bobine lorsque celle-ci est soumise à un champ magnétique extérieur dépendant du
temps.
x
#» n
θ
y
La bobine est constituée de N = 50 spires
circulaires de rayon R = 5,0 cm. Le vecteur
unitaire #» n est dirigé suivant l’axe de la bobine. L’angle θ que fait #» n avec l’axe Ox vaut
60°.
1. Le champ extérieur imposé est
#»
B 1 (t) = B 0
t
τ
#» u x entre t = 0 et t = τ , puis
#»
B 1 (t) = B 0
#» u x pour
t > τ, avec B 0 = 50 mT et τ = 10 ms.
a. Exprimer le flux magnétique à travers le cadre en précisant l’orientation choisie.
b. Exprimer la f.e.m induite e 1 (t) apparaissant dans la bobine. On distinguera les phases :
0 ≤ t ≤ τ et t > τ. Tracer e 1 (t) en fonction du temps.
2. Le champ extérieur imposé est maintenant
#»
B 2 (t) = B 0 exp (−t/τ ) #» u y où τ et B 0 conservent les
valeurs précédentes.
a. Calculer le flux magnétique à travers le cadre en conservant l’orientation choisie dans le
premier cas.
b. Exprimer la f.e.m induite e 2 (t) apparaissant dans la bobine et tracer e 2 (t) en fonction du
temps. Quelle est sa valeur maximale ?
Exercice 21.2 Flux et reflux
Méthode (21.2)
En approchant ou en éloignant un aimant droit d’une spire conductrice fermée, nous notons l’apparition d’un courant induit dans la spire. Dans la représentation ci-dessous, le pôle nord de l’aimant
est grisé.
Cas (a)
Cas (b)
Cas (c)
Cas (d)
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