594 Chapitre 22
Circuit mobile dans un champ stationnaire
5. Indiquer les affirmations exactes.
(a) À l’issue du régime transitoire, la tige se déplace à une vitesse constante et i = 0.
(b) À l’issue du régime transitoire, la tige s’arrête, l’énergie cinétique initiale ayant été intégralement dissipée par effet Joule.
(c) La puissance de la force de Laplace est reliée à la puissance dissipée dans la résistance
par : P La = −Ri
2 .
Le générateur de f.e.m E > 0 est dorénavant branché, la tige étant initialement immobile.
6. Les affirmations suivantes sont-elles exactes ? Les corriger dans le cas contraire.
(a) L’intensité i vaut
E
R
et la tige se met en mouvement dans le sens des x croissants.
(b) Il s’agit d’un convertisseur électromécanique transformant toute l’énergie électrique fournie
par le générateur en énergie cinétique.
(c) En utilisant la loi de Faraday, nous pouvons écrire que i = −
B e a ˙
x
R
.
(d) Si on néglige les frottements subis par la tige, rien ne s’oppose à l’augmentation de la
vitesse de la tige, hormis la longueur des rails !
7. La tige exerce une force de traction
#»
F = F #» u x sur un objet non représenté. Quel système
d’équations est-il correct ?
(a) m¨ x = F + iaB e et E = Ri − B e a ˙
x.
(b) m¨ x = −F + iaB e et E = Ri + B e a ˙
x.
(c) m¨ x = −F − iaB e et E = Ri + B e a ˙
x.
8. En régime stationnaire, le dispositif se comporte comme un moteur tractant l’objet à la vitesse
constante v 0 . Est-il exact d’affirmer que :
(a) l’intensité i est nulle et la puissance fournie par le générateur est égale à la puissance P
de la force de traction ?
(b) la puissance de la force de traction
#»
F est égale à la puissance de la force de Laplace exercée
sur la tige ?
(c) la puissance fournie par le générateur est égale à la somme de la puissance de la force de
traction et de la puissance dissipée par effet Joule dans R ?
9. On considère un haut-parleur électrodynamique (voir la modélisation simplifiée figure 22.5).
Les affirmations suivantes sont-elles exactes ? Les corriger dans le cas contraire.
(a) La puissance des forces de Laplace appliquées à la bobine vaut e(t)i(t) où e(t) est la force
électromotrice d’induction.
(b) En régime permanent, la puissance moyenne fournie par le générateur est intégralement
dissipée dans les forces de frottement exercées par l’air sur la membrane.
(c) L’impédance du haut-parleur est indépendante de ω. Il est courant d’utiliser un unique
haut-parleur restituant fidèlement toute la gamme de fréquence d’un son.
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Circuit mobile dans un champ stationnaire
5. Indiquer les affirmations exactes.
(a) À l’issue du régime transitoire, la tige se déplace à une vitesse constante et i = 0.
(b) À l’issue du régime transitoire, la tige s’arrête, l’énergie cinétique initiale ayant été intégralement dissipée par effet Joule.
(c) La puissance de la force de Laplace est reliée à la puissance dissipée dans la résistance
par : P La = −Ri
2 .
Le générateur de f.e.m E > 0 est dorénavant branché, la tige étant initialement immobile.
6. Les affirmations suivantes sont-elles exactes ? Les corriger dans le cas contraire.
(a) L’intensité i vaut
E
R
et la tige se met en mouvement dans le sens des x croissants.
(b) Il s’agit d’un convertisseur électromécanique transformant toute l’énergie électrique fournie
par le générateur en énergie cinétique.
(c) En utilisant la loi de Faraday, nous pouvons écrire que i = −
B e a ˙
x
R
.
(d) Si on néglige les frottements subis par la tige, rien ne s’oppose à l’augmentation de la
vitesse de la tige, hormis la longueur des rails !
7. La tige exerce une force de traction
#»
F = F #» u x sur un objet non représenté. Quel système
d’équations est-il correct ?
(a) m¨ x = F + iaB e et E = Ri − B e a ˙
x.
(b) m¨ x = −F + iaB e et E = Ri + B e a ˙
x.
(c) m¨ x = −F − iaB e et E = Ri + B e a ˙
x.
8. En régime stationnaire, le dispositif se comporte comme un moteur tractant l’objet à la vitesse
constante v 0 . Est-il exact d’affirmer que :
(a) l’intensité i est nulle et la puissance fournie par le générateur est égale à la puissance P
de la force de traction ?
(b) la puissance de la force de traction
#»
F est égale à la puissance de la force de Laplace exercée
sur la tige ?
(c) la puissance fournie par le générateur est égale à la somme de la puissance de la force de
traction et de la puissance dissipée par effet Joule dans R ?
9. On considère un haut-parleur électrodynamique (voir la modélisation simplifiée figure 22.5).
Les affirmations suivantes sont-elles exactes ? Les corriger dans le cas contraire.
(a) La puissance des forces de Laplace appliquées à la bobine vaut e(t)i(t) où e(t) est la force
électromotrice d’induction.
(b) En régime permanent, la puissance moyenne fournie par le générateur est intégralement
dissipée dans les forces de frottement exercées par l’air sur la membrane.
(c) L’impédance du haut-parleur est indépendante de ω. Il est courant d’utiliser un unique
haut-parleur restituant fidèlement toute la gamme de fréquence d’un son.
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