584 Chapitre 22
Circuit mobile dans un champ stationnaire
Moteur
I
A/N
u(t)
I
Cadre à N spires
Bobine
R
z
x
−100
−50
0
50
100
x (mm)
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
B
x (mT)
Bobines d = 15 cm, I = 2,0 A
Figure 22.1. Alternateur (gauche) et évolution spatiale du champ magnétique stationnaire créé par les bobines (droite).
La figure 22.2 montre, pour deux fréquences f de rotation, la tension aux bornes de la bobine du
cadre lorsque la résistance R est celle de l’appareil de mesure (carte de conversion A/N), de l’ordre
de 10 MΩ. Cette tension est donc pratiquement la force électromotrice d’induction aux bornes de
la bobine (tension à courant nul).
0
1
2
3
4
5
−0.4
−0.2
0.0
0.2
0.4
e (V)
f = 1,5 Hz I = 2,0 A
0
1
2
3
4
5
t (s)
−0.4
−0.2
0.0
0.2
0.4
e (V)
f = 3,1 Hz I = 2,0 A
0
1
2
3
4
5
f (Hz)
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
E
eff (V)
I = 2,0 A
I = 1,0 A
Figure 22.2. Force électromotrice en fonction du temps (gauche) et valeur efficace en
fonction de la fréquence (droite).
Constatations expérimentales :
• la fréquence de la force électromotrice est identique à la fréquence de rotation du cadre ;
• la valeur efficace de la force électromotrice est proportionnelle à la fréquence de rotation et
à l’intensité du champ magnétique.
En présence d’une résistance R, cette force électromotrice engendre un courant induit dans le
circuit fermé constitué de la bobine du cadre et de la résistance. Cependant, si la résistance est
faible, la tension u aux bornes de la bobine du cadre n’est plus égale à la force électromotrice.
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