Electromagnétisme. Présentation du pôle nord d un aimant droit horizontal placé perpendiculairement au faisceau d électron. Déviation vers le bas:

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1 Action d un aimant sur un faisceau d électron Présentation du pôle nord d un aimant droit horizontal placé perpendiculairement au faisceau d électron. Déviation vers le bas: Aimant sans action si parallèle au faisceau. On obtient le même résultat en approchant une bobine parcourue par un courant. Action mutuelles aimants bobines Les pôles de même nom se repoussent..doc Page 1 of 7 Created on 24/01/ :48:00

2 La bobine parcourue par un courant est une source de champ magnétique. La bobine est équivalente à un champ magnétique, elle interragit sur l aimant droit. Action d un conducteur parcouru par un courant sur une aiguille aimantée expérience d Oersted L élément de courant horizontal dévie l aiguille aimantée vers la gauche du bonhomme d ampère regardant l aiguille. Il est placé sur le fil, le courant entre par ses pieds. Champ magnétique Définition : Portion de l espace où une aiguille magnétique est soumise à une force magnétique. Le champ magnétique en un point est caractérisé par son vecteur champ magnétique: B Direction : celle d'une aiguille magnétique placée en ce point Sens : celui de la force magnétique sur le pôle Nord de l'aiguille Intensité : d'autant plus grande que les forces magnétiques sur l'aiguille sont plus importantes Unité: le tesla (T).doc Page 2 of 7 Created on 24/01/ :48:00

3 Les spectres de champs magnétiques Courrant rectiligne Aimant droit Aimant en U La limaille de fer décrit des lignes appelées des lignes de champ. L aiguille aimantée placée à proximité de la source de champ est parallèle aux lignes de champ rectiligne ou tangente à celles-ci lorsqu elle sont courbes. On donne aux lignes de champ le sens Sud-Nord de l aiguille aimantée placée dessus. Lorsque les lignes de champ sont parallèles le champ est constant ou uniforme. Circuits sources de champ magnétique Courant rectiligne: Vue spaciale (r distance au courant) vue dans le plan (d distance au courant).doc Page 3 of 7 Created on 24/01/ :48:00

4 Bobine longue ou Solénoïde ( Rayon << longueur): µ π 7 0 = 4.10 USI n est le nombre de spires par mètre = Nombre total de spire longueur de la bobine Bobine plate (Rayon >> longueur): Force subie par une particule chargée en mouvement Vue dans un plan contenant le faisceau d électrons et la force magnétique:.doc Page 4 of 7 Created on 24/01/ :48:00

5 Règle des 3 doigts de la main droite: Pouce = sens de q.v Index = sens du champ magnétique B Majeur = sens de la force magnétique f m dite force de Lorentz Vue spaciale et particule positive: Module de la force: F = q.v.b. sinα avec α = ( qv, B) Si α = 90 déviation maximale Si α = 0 pas de déviation (aimant parallèle au faisceau dans la première expérience).doc Page 5 of 7 Created on 24/01/ :48:00

6 La sonde de Hall Utilisée pour la mesure du champ magnétique avec un teslamètre. Le passage du courant dans le semi conducteur dévie les charges dont l accumulation génère une tension U H proportionnelle au champ magnétique. Cette tension est amplifiée par le Teslamètre gradué directement en Tesla. Action d un champ magnétique sur un conducteur rectiligne parcouru par un courant Expérience des rails de Laplace. Champ magnétique présent dans une zone de largeur l Règle des 3 doigts de la main droite: Pouce = sens de I. l Index = sens du champ magnétique B Majeur = sens de la force magnétique F L dite force de Laplace Force de Laplace: F L = I. l B Module F L = I.l. B. sinα avec α = ( Il, B) Pour retenir: Je cours (le courant) dans un champ (magnétique) avec force (la force de Laplace).doc Page 6 of 7 Created on 24/01/ :48:00

7 Le moteur à courant continu Quand le courant traverse la bobine placée dans le champ magnétique celui-ci produit un couple de force qui la fait tourner. Le courant change de sens à l aide d un commutateur.pour que la rotation puisse continuer. Le haut-parleur La bobine est parcourue par un courant variable image du son à emettre. Elle se déplace et entraine le déplacement de la membranne. La vibration de la membranne fait vibrer l air et emet un son qui se propage dans l air. Action d un conducteur sur un autre Le courant I 2 dans le champ B 1 créé par le courant I 1 est soumis à la force F 1/2 = I 2.r.B 1 Le courant I 1 dans le champ B 2 créé par le courant I 2 est soumis à la force F 2/1 = I 1.r.B 2 µ 0I1 µ 0I2 µ 0l B1 = et B2 = donc F = F = F = I I 2π r 2π r 2π r Si r = 1m; r = 1m et I 1 = I 2 = 1A alors F = N Ceci est la définition légale de l ampère. 1/ 2 2/1 1 2.doc Page 7 of 7 Created on 24/01/ :48:00