Interro de cours 593
Interro de cours
1. Un circuit fermé est mis en mouvement dans un champ magnétique extérieur
#»
B e indépendant
du temps. Il y apparaît une force électromotrice induite e et un courant induit d’intensité i. La
puissance de la force électromotrice induite P e = ei est :
(a) égale à la puissance P La des forces de Laplace s’exercant sur le circuit ;
(b) opposée à la puissance P La des forces de Laplace s’exercant sur le circuit ;
(c) toujours inférieure à la puissance P La des forces de Laplace s’exercant sur le circuit.
2. On reprend l’expérience du cadre à N spires mis en mouvement de rotation par un moteur et
plongé dans un champ magnétique uniforme
#»
B e (voir figure 22.3). Les affirmations suivantes
sont-elles exactes ? Les corriger dans le cas contraire.
(a) La puissance fournie par le moteur est intégralement dissipée dans la résistance de charge.
(b) Le dispositif réalise une conversion de puissance mécanique en puissance électrique.
(c) D’après la loi de Faraday, un courant induit continu circule dans le circuit lorsque le cadre
tourne à une vitesse angulaire constante.
Pour les questions 3. à 8., nous considérons une tige
de masse m posée sur les rails horizontaux de Laplace
distants de a et reliés entre eux par un générateur de
tension continue de f.e.m E mis en série avec une
résistance R. Le champ magnétique uniforme et indépendant du temps
#»
B e = −B e
#» u y est imposé (avec
B e > 0). La tige d’abscisse x(t) peut glisser sans frottement le long des rails en restant perpendiculaire à
ceux-ci. Le phénomène d’auto-induction est négligé.
R
E
a
x
z
•
y
×
#»
B e
i
Dans un premier temps, le générateur n’est pas présent dans le montage (les rails sont reliés
par la résistance R). Initialement, x(0) = 0 et ˙
x = v 0 avec v 0 > 0.
3. En utilisant la loi de Faraday, nous montrons qu’il apparaît dans le circuit :
(a) un courant induit d’intensité i =
B e a ˙
x
R
> 0 tendant à freiner la tige ;
(b) un courant induit d’intensité i = −
B e av 0
R
> 0 tendant à accélérer la tige ;
(c) un courant induit d’intensité i = −
B e a ˙
x
R
< 0 tendant à freiner la tige.
4. L’équation mécanique s’écrit :
(a) m¨ x = iaB e ;
(b) m¨ x = i ˙
xB e ;
(c) m¨ x = −iaB e .
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
partagelivrescpge.blogspot.com
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1. Un circuit fermé est mis en mouvement dans un champ magnétique extérieur
#»
B e indépendant
du temps. Il y apparaît une force électromotrice induite e et un courant induit d’intensité i. La
puissance de la force électromotrice induite P e = ei est :
(a) égale à la puissance P La des forces de Laplace s’exercant sur le circuit ;
(b) opposée à la puissance P La des forces de Laplace s’exercant sur le circuit ;
(c) toujours inférieure à la puissance P La des forces de Laplace s’exercant sur le circuit.
2. On reprend l’expérience du cadre à N spires mis en mouvement de rotation par un moteur et
plongé dans un champ magnétique uniforme
#»
B e (voir figure 22.3). Les affirmations suivantes
sont-elles exactes ? Les corriger dans le cas contraire.
(a) La puissance fournie par le moteur est intégralement dissipée dans la résistance de charge.
(b) Le dispositif réalise une conversion de puissance mécanique en puissance électrique.
(c) D’après la loi de Faraday, un courant induit continu circule dans le circuit lorsque le cadre
tourne à une vitesse angulaire constante.
Pour les questions 3. à 8., nous considérons une tige
de masse m posée sur les rails horizontaux de Laplace
distants de a et reliés entre eux par un générateur de
tension continue de f.e.m E mis en série avec une
résistance R. Le champ magnétique uniforme et indépendant du temps
#»
B e = −B e
#» u y est imposé (avec
B e > 0). La tige d’abscisse x(t) peut glisser sans frottement le long des rails en restant perpendiculaire à
ceux-ci. Le phénomène d’auto-induction est négligé.
R
E
a
x
z
•
y
×
#»
B e
i
Dans un premier temps, le générateur n’est pas présent dans le montage (les rails sont reliés
par la résistance R). Initialement, x(0) = 0 et ˙
x = v 0 avec v 0 > 0.
3. En utilisant la loi de Faraday, nous montrons qu’il apparaît dans le circuit :
(a) un courant induit d’intensité i =
B e a ˙
x
R
> 0 tendant à freiner la tige ;
(b) un courant induit d’intensité i = −
B e av 0
R
> 0 tendant à accélérer la tige ;
(c) un courant induit d’intensité i = −
B e a ˙
x
R
< 0 tendant à freiner la tige.
4. L’équation mécanique s’écrit :
(a) m¨ x = iaB e ;
(b) m¨ x = i ˙
xB e ;
(c) m¨ x = −iaB e .
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