P9- AUTO-INDUCTION
P9 auto induction PDF à télécharger (1.4 Mo)
Académie de Pikine-Guédiawaye Année scolaire 2018
Lycée de Thiaroye Niveau TS2
P9- AUTO-induction
Travaux dirigés Terminale S ...P9 auto induction PDF à télécharger pour avoir le document au complet...
Une bobine de longueur L = 1 m, comportant N = 1600 spires de rayon R = 20 cm, assimilable à un solénoïde est parcourue par un courant d’intensité I = 1 A.
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Donner les caractéristiques du vecteur...P9 auto induction PDF à télécharger pour avoir le document au complet... champ magnétique à l’intérieur de la bobine.
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Montrer que l’inductance de la bobine a pour expression : L= m0pR2.
La norme de décroît de 2.10-2 T à 10-2 T en 6 ms. Calculer la valeur moyenne <e> de la f.é.m. induite qui apparaît dans la bobine.
Une bobine a pour résistance R = 10 W et pour inductance L = 1 H. On établit à ses bornes, à la date t = 0, une tension U = 6 V, délivrée par un générateur de tension continue G.
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1) Vérifier que l’intensité du courant électrique, dans le circuit est donnée par la relation :
i = (1)On vérifiera que (1) est bien solution de l’équation différentielle régissant l’établissement du courant i dans le circuit.
2) Quelle est l’intensité du...P9 auto induction PDF à télécharger pour avoir le document au complet... courant en régime permanent ?
3) On mesure l’intensité du courant en fonction du temps. On obtient le tableau suivant :
|
t(s) |
0 |
0,05 |
0,10 |
0,15 |
0,30 |
|
i(A) |
0 |
0,24 |
0,38 |
0,47 |
0,57 |
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Tracer la courbe représentative de la fonction i = f(t).
4) Quelle est l’influence du rapport t = , appelé constante de temps du circuit, sur le comportement du circuit ? Que vaut i pour t = t ?...P9 auto induction PDF à télécharger pour avoir le document au complet...
Le circuit représenté ci-dessous comporte, placés en série, une bobine d’inductance L et de résistance négligeable, une résistance R et un générateur, de f.e.m. constante e et de résistance interne nulle. On a représenté la variation de l’intensité du courant pendant l’établissement de celui-ci.
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1) Représenter graphiquement la tension u aux bornes de la résistance R en fonction du temps.
2) Exprimer la tension UL aux bornes de la bobine en fonction de e et u En déduire la courbe représentant la variation de UL en fonction du temps.
3) A Pourquoi peut-on dire que la bobine est équivalente à un court-circuit en régime permanent (c’est-à-dire au bout d’un temps t >> t = ) ?
Une bobine d’inductance L et de résistanc...P9 auto induction PDF à télécharger pour avoir le document au complet...R = 6,3 W est parcourue par un courant dont l’intensité i
Une bobine d’induction de résistance R et d’inductance L est branchée aux bornes d’une batterie d’accumulateurs de force électromotrice E et de résistance interne négligeable (schéma ci-contre). On ferme l’interrupteur K à la date t = 0, le courant s’installe dans le circuit.
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1) Expliquer qualitativement le phénomène physique qui se manifeste dans la bobine.
2) Établir l’équation différentielle régissant l’évolution du courant i(t) au cours du temps. Vérifier que
i = , où t = , est bien solution de cette équation.
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3) Déterminer à l’instant t = 3t le taux de remplissage énergétique a de la bobine défini comme le rapport de l’énergie emmagasinée à cette date à l’énergie maximale qu’elle peut emmagasiner dans ce montage.
4) Le circuit primaire d’une bobine d’allumage ...P9 auto induction PDF à télécharger pour avoir le document au complet...être ramené au schéma lorsque le rupteur (vis platinées) schématisé par l’interrupteur K est fermé. Ce circuit primaire a pour résistance R = 4,0 W et inductance L = 4,12.10-3 H.
Quelle doit être la durée minimale de fermeture du rupteur pour que la bobine ait un taux de remplissage au moins égal à celui trouvé précédemment ?
On considère une bobine assimilable à un solénoïde théorique ayant les caractéristiques suivantes :
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Rayon moyen des spires : R = 10 cm.
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Nombre total de spires : N = 500.
-
Longueur de la bobine : L = 1 m.
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positif sur le conducteur va de M vers N et que la résistance de la bobine est négligeable.
Le montage de la figure représente un circuit qui comporte, montés en série
2) Calculer l’inductance L de la bobine.
3) Calculer l’énergie maximale E M emmagasinée dans la bobine.
Réponses partielles
1) uCB = ; uAB étant une fonction triangulaire, uCB est une fonction en créneaux.
2) = a ; UCBmax = ; L = 5,0 mH. 3) E M = L I ; Imax = ; E M = = 9,0.10-8 J
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Un solénoïde de 50 cm de longueur et de 8 cm de diamètre est considéré comme infiniment long ;
4) Soit VR la tension aux bornes du dipôle BC.
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Soit t, le temps au bout duquel VR atteint 90 % de sa valeur maximale.
Soit t2 le temps au bout duquel VR atteint 10 % de sa valeur maximale.
Exprimer td = t2 – t1 en fonction de t....P9 auto induction PDF à télécharger pour avoir le document au complet...
A partir de la courbe VR = f(t) représentée (fig. 2), déterminer td et en déduire la valeur de t.
Donnée : perméabilité magnétique du vide: mo = 4p.10-7 S.I. On réalise le circuit comprenant une bobine d'inductance L et de résistance r = 11 W, un résistor de résistance R1 = 100 W, un interrupteur, un
5.a- Que représente r pour le circuit ? Déterminer à partir du graphe de la figure 4 sa valeur en explicitant la méthode utilisée.
5.b- En déduire la valeur de L .
5.c- A partir de cette valeur, vérifier la valeur du nombre de spires N trouvée à la question 3).
(Extrait Bac S1S3 2002)
