Td corrigé Interaction magnétique - TuniSchool pdf

Interaction magnétique - TuniSchool

I- Lignes de champ : II- Champ magnétique créé par un courant circulaire : Caractéristiques du champ magnétique créé par un solénoïde de longueur L, ...




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A- Essentiel à retenir
Lignes de champ  :











Champ magnétique créé par un courant circulaire :
Caractéristiques du champ magnétique créé par un solénoïde de longueur L, comportant N spires et parcouru par un courant électrique d’intensité I
Direction : celle du solénoïde.
Sens : de la face sud vers la face nord.
Valeur : II BII = II BII n = N/L , n nombre de spires par mètre
III- Exercices :
Exercice n° 1  
A l’intérieur d’un solénoïde S1 comportant n1
Spires par mètre , parcouru par un courant d’intensité I1 , on place un solénoïde S2 dont l’axe est orthogonal
à celui de S1 , comportant n2 spires par mètre et parcouru par un courant I2.
1/ I2=0 ; Représenter le vecteur induction magnétique B1 au centre de S1 et exprimer son intensité en fonction de n1 et I1 .
2/ I2`"0 ; indiquer en le justifiant, le sens de I2 pour que le vecteur induction B2 crée au centre de S2 ait le même sens que que l axe (y y).
3/ Une petite aiguille aimantée, placée au centre O des deux solénoïdes prend une direction ± avec l axe (x x).
Faire un schéma clair dans lequel sont représentés les vecteurs B1 , B2 et l’aiguille .
Exprimer le rapport n2/n1 en fonction de ( , I1 et I2.
Calculer n1 et n2 sachant que n1 + n2 = 500spires.m-1. On donne ( = 63.2° ; I1=2A et I2=1A.
En déduire la valeur du champ résultant en O.

Exercice 2
Un solénoïde parcouru par un courant continu d’intensité I, comportant N = 400 spires répartis sur une longueur L = 50 cm, est disposé horizontalement de sorte que son axe fait un angle ± = 60° avec le méridien magnétique terrestre. En un point M à l intérieur du solénoïde, on place une aiguille aimantée mobile autour d un axe vertical. Elle s oriente perpendiculairement à l axe du solénoïde comme l indique le schéma.
Représenter la composante horizontale du vecteur champ magnétique terrestre au point M.
Déterminer les caractéristiques du champ magnétique créé par le solénoïde.
Indiquer sur la figure le sens du courant électrique et calculer la valeur de son intensité.
µ0 = 4(.10-7 U.S.I

II BHII = 2.10-5 T
Exercice 3
On considère un solénoïde de longueur L = 20 cm comportant N=200 spires traversées par un courant d’intensité I = 0.1A( voir figure)
1/a- Représenter le spectre de champ magnétique de ce solénoïde . Préciser la face nord et la face sud du solénoïde.
b- Donner les caractéristiques du vecteur champ magnétique à l’intérieur du solénoïde.
2/ l’axe horizontal du solénoïde est placé perpendiculairement au méridien magnétique. (voir figure)
Représenter sur cette figure l’aiguille aimantée placée au point O lorsque le solénoïde n’est traversé par aucun courant .
Montrer que l’aiguille tourne d’un angle ( lorsqu’elle est parcouru par un courant d’intensité I=0,1A. Faire un schéma explicatif clair. Calculer(. Quelle doit être la valeur de I pour que l’aiguille dévie de 45°.
Exercice 4 :
Deux solénoïdes S1 et S2 comportant respectivement N1 = 400 et N2 = 500 spires et de longueurs respectives L1 = 40 cm et L2 = 20 cm sont placés de telle manière que leurs centres occupent le point M comme l’indique la figure . Sur cette figure on a indiqué le sens de circulation du courant I1 traversant S1.
1/ Lorsque I2=0 et I1 = 0, l’aiguille aimantée fait un angle 45° avec l’axe des y. Représenter la composante horizontale du vecteur champ magnétique terrestre.
2/ I2 = 0 et I1 ( 0. On remarque que l’aiguille aimantée prend la direction de l’axe y’y
a- Donner les caractéristiques du champ magnétique B1 créé au point M par S1 .
Faire un schéma claire où figure les vecteurs
BH, B1et l’aiguille aimantée.
Déterminer le sens et l’intensité du courant I1.
2/ Dans la suite de cet exercice , les deux solénoïdes S1 et S2 sont parcourus respectivement par des courants I1 et I2 avec I1 = I2 =10 A.
Faire un schéma dont le*/034ãįu¯^G0-h{`hÉOƒ5>*OJQJ\^J_HmH sH -h{`hsYF5>*OJQJ\^J_HmH sH -h{`húcx5>*OJQJ\^J_HmH sH 4h{`hW2m5>*OJQJ\^JmHnHsH tH u=jh{`h 0÷5>*OJQJU\^JmHnHsH tH u)h{`húcx5>*OJQJ\^JmH sH =jh{`hoL85>*OJQJU\^JmHnHsH tH u7jhXb§5>*OJQJU\^JmHnHsH tH u -./0123478:*OJQJ\^J_HmH sH 'hXb§5>*OJQJ\^J_HmH sH -h{`hW2m5>*OJQJ\^J_HmH sH 7jhIC 5>*OJQJU\^JmHnHsH tH u n W ‚ Æ × è  ˆ × T
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