Série GENERALITES SUR LE CHAMP MAGNETIQUE 2017-2018
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Champ magnetique 1 (606.48 Ko)
IA PIKINE GUEDIAWAYE/ LYCEE DE THIAROYE ANNEE SCOLAIRE : 2017-2018
Cellule Pédagogique de Sciences Physiques Classe : TS2
Série : GENERALITES SUR LE CHAMP MAGNETIQUE
Exercice 1
Deux solénoïdes S1 et S2 sont disposés comme le montre la figure. Leurs axes se coupent en O à la même distance d = OA1 = OA2 des faces les plus proches et font un angle = 45°......Télécharger le document complet en PDF ci dessus......
1. Le solénoïde S1 crée en O un champ magnétique de valeur 4,0.10-3 T, lorsqu’il est parcouru par un courant d’intensité I1. Préciser le sens et la direction de . La face A1 est-elle sud ou nord ?
2. Le solénoïde S1 fonctionnant dans les mêmes conditions, on fait passer dans le solénoïde S2 un courant d’intensité I2. Quel doit être le sens du courant I2 pour que le champ magnétique total ......Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... crée par les deux solénoïdes en O ait même direction que ? Quel est alors le sens du champ ? La face A2 est-elle sud ou nord ?
3. Calculer la valeur du champ magnétique total B ......Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... l’intensité I2 sachant que I1 = 1,2A.
Exercice 2
Une bobine de rayon r = 5,00 cm et longueur ......Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... N = 200 spires régulièrement réparties.
1. Justifier pourquoi on peut assimiler cette bobine à un solénoïde.
2. Calculer la valeur du champ magnétique (en mT) à l’intérieur de ce solénoïde lorsque l’intensité du courant qui le traverse vaut I=200 mA.
3. Sachant que l’intensité maximale admissible est 200 mA,......Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... la valeur de ce champ magnétique ?
4. L’axe du solénoïde est placé horizontalement et perpendiculairement au méridien magnétique. On place une petite aiguille aimantée au centre du dispositif. Lorsqu’on fait passer un certain courant dans la bobine, l’aiguille dévie de 40° vers l’est.
4.1. Faire un schéma clair de la situation : préciser en particulier le sens du courant et les 4 points cardinaux : Sud, Nord, Est, Ouest.
4.2. Calculer l’intensité du courant parcourant le solénoïde.
On rappelle que Bh = 2.10-5T
Exercice 3
Une boussole est placée en O au centre d'un solénoïde S. En l'absence de courant, la boussole prend une direction perpendiculaire à l'axe horizontal du solénoïde. On placera le nord géographique en haut. Le solénoïde est placé dans un circuit série comprenant un générateur de tension continue, ......Télécharger le document complet en PDF ci dessus......un interrupteur K. On ferme l'interrupteur K, le solénoïde est parcouru par un courant constant d'intensité
I = 43,0 mA. La boussole dévie d'un angle a = 82,4° vers la droite.
Données : m0 = 4.10-7; L = 42,0 cm ; N = 1400 spires.
1. Calculer la valeur BO (en mT) du champ magnétique créé ......Télécharger le document complet en PDF ci dessus......solénoïde au point O.
2. En déduire la valeur BH (en mT) de la composante horizontale du champ magnétique terrestre. Vous donnerez le résultat avec le bon nombre de chiffres significatifs.
3. La précision de la valeur précédente n'est pas satisfaisante. En effet, le rhéostat parcouru par un courant engendre un champ magnétique perturbateur noté et dont on ne connaît pas la valeur. ......Télécharger le document complet en PDF ci dessus......
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On place le rhéostat suivant l'axe du solénoïde. L'extrémité du rhéostat est située à la distance D du point O. ......Télécharger le document complet en PDF ci dessus......Le champ créé par le rhéostat a la même direction et le même sens que créé par le solénoïde. La boussole dévie d'un angle a1 = 83,9 ° vers la droite lorsque le circuit est parcouru par le même courant I = 43,0 mA. |
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Etablir l'expression de tan a1 en fonction de BO, BH et BR. 3.1.On place le rhéostat perpendiculairement à l'axe du solénoïde. L'extrémité du rhéostat est toujours située à la distance D de O. Le champ crée par le rhéostat a même direction et le même sens que créé par la terre. La boussole dévie d'un angle a2 = 82,1° vers la droite lorsque le circuit est parcouru par le même courant I = 43,0 mA. Etablir l'expression de tan a2 en fonction de BO, BH et BR. 3.2. Etablir l'expression de BH en fonction de BO, a1 et a2. 3.3. Calculer BH.
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Exercice 4
On souhaite étudier la valeur B du champ magnétique créé en son centre par un solénoïde comportant un nombre total de spires N = 200.
On fait varier la valeur de l’intensité I du courant dans le solénoïde et on mesure, à l’aide d’un teslamètre, la valeur du champ magnétique. Les résultats des mesures sont consignés dans le tableau suivant :
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I (A) |
0.0 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
|
B (mT) |
0.00 |
0.31 |
0.64 |
0.96 |
1.28 |
1.60 |
1.90 |
1. Proposer un schéma du montage permettant de réaliser l’expérience, en précisant le sens de branchement de l’ampèremètre.
2. Dans cette expérience le teslamètre, mesure la composante horizontale ......Télécharger le document complet en PDF ci dessus......du champ magnétique résultant, en un point de l’espace.
Que peut-on dire de l’influence de la composante horizontale du champ magnétique terrestre sur le champ magnétique résultant ?
3. Tracer la courbe d’évolution du champ magnétique B = f(I). Echelles : 5 cm pour 1A et 1 cm pour 0.1 mT.
4. Le solénoïde comporte n spires par mètre. n= 485.......Télécharger le document complet en PDF ci dessus......
Calculer, à l’aide de la courbe, la valeur expérimentale de la perméabilité du vide m0.
Données :
Valeur de la composante ......Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... : Bh = 2.0 10-5 T
Exercice 5:
I. Intensité du champ dans les bobines de Helmholtz
Un courant d'intensité I = 2 A parcourt les N = 100 ......Télécharger le document complet en PDF ci dessus......spires des bobines de rayon moyen R = 10 cm.
1) Représenter le vecteur champ magnétique au centre des deux bobines de Helmholtz.
(On néglige le champ magnétique terrestre.)
Pour quelle valeur de d correspond l’utilisation optimale des bobines de Helmholtz ?
2) Calculer l'intensité B du champ magnétique au point M.
3) Quelle est la valeur de au point M si les bobines ......Télécharger le document complet en PDF ci dessus...... de sens contraires ?
AYEZ LE GOUT DU TRAVAIL
