AUTO INDUCTION ET BOBINES

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1 AUT INDUCTIN T BBINS I ) Inducon ) Mse en évdence du phénomène d'nducon e phénomène d nducon es l apparon d un couran élecrque à l néreur d un crcu ne comporan pas de généraeur. N S orsqu'on déplace un aman au vosnage d'une bobne, on observe une dévaon du volmère, l apparaî donc aux bornes de la bobne une enson ndue. V Aure expérence. G Bobne ndue n almene un solénoïde à l'ade d'un généraeur de couran alernaf, on observe alors une dévaon du volmère sué aux bornes de la bobne placée à l'néreur du solénoïde. Solénoïde nduceur V 2) Inerpréaon : a varaon dans le emps du champ magnéque (obenu en déplaçan un aman, ou en almenan un solénoïde avec un couran varable) engendre une force élecromorce ndue repare le long du crcu ndu qu se radu par : Une fférence de poenel ndue, s le crcu ndu es ouver. Un couran ndu, s le crcu es fermé. 3) o de enz : e sens du couran ndu es el qu l end par ses effes, à s opposer à la cause qu lu a donné nassance. a cause qu donne nassance au phénomène es la varaon du champ magnéque. Quand le champ B augmene le couran ndu engendre un champ B' de sens opposé à B.

2 B Quand le champ B mnue le couran ndu engendre un champ B' de même sens que. B B B B S B augmene S B mnue a force élecromorce ndue es proporonnelle à la vesse de varaon du champ magnéque. II) Auonducon ) Mse en évdence G bobne 2 K orsque l'on ferme l'nerrupeur K, la lampe s'allume nsananémen, alors que la lampe 2 s'allume avec un reard de quelques secondes. 2) Inerpréaon orsqu un couran varable crcule dans un crcu comporan une bobne, l crée un champ magnéque varable. Cee varaon s accompagne de la producon d une force élecromorce ndue appelée force élecromorce d auonducon. e couran d auonducon end à s opposer aux varaons du couran qu lu donne nassance. Une bobne end donc à s opposer à l éablssemen e à l annulaon du couran. 3) xpresson de la force élecromorce d auonducon. a force élecromorce d auonducon e es proporonnelle à la dérvée de l nensé du couran dans le crcu. Ans : e représene l nducance du crcu e s exprme en Henry (H)

3 Inducance d un solénoïde nducance d un solénoïde es donnée par la formule : N : nombre de spres du solénoïde : longueur du solénoïde S : surface d une spre µ 0 4 π 0 7 SI N² S µ 0 4) Tenson aux bornes d une bobne So r es la réssance nerne de la bobne e son nducance. e sens posf du couran es chos arbraremen. n a : u u 2 e r r e r + r emarque : n couran connu ( consane), en régme permanen, on a alors a bobne se compore alors comme un réssor pur 0. 5) nerge emmagasnée orsqu une bobne es raversée par un couran, elle emmagasne de l énerge. énerge emmagasnée es donnée par la relaon : 2 ² 6) ablssemen du couran aux bornes d'un solénoïde (+) Monage : K U U orsque l'on ferme l'nerrupeur K, le généraeur éabl une enson consane aux bornes d'un crcu comporan une bobne d'nducance e de réssance néglgeable e un réssor de réssance. D'après la lo des malles, on a : U + U

4 D'après les convenons choses (vor schéma), on a U e U Ans, on aura : + équaon fférenelle du crcu. a soluon de cee équaon fférenelle es s l'on chos 0 au momen où l'on ferme l'nerrupeur K (débu du phénomène) : e e rappor τ es appelé consane de emps du crcu. 'allure de la courbe donnan l'nensé en foncon du emps sera donc : égme ransore égme permanen e phénomène se décompose en deux phases : Une phase ransore où la bobne par auonducon crée un couran ndu qu s'oppose au passage du couran mposé par le généraeur. n que la bobne s'oppose à l'éablssemen du couran. Une phase permanene où la bobne se compore comme un réssor. Influence de l'nducance : a durée d'éablssemen du couran augmene avec la valeur de l'nducance. S on fa l'expérence avec deux bobnes d'nducances e 2 avec 2 >, on aura : 2

5 7) upure du couran dans un solénoïde Monage : (+) 2 U U n recommence l'expérence précédene, on lasse le régme permanen s'éablr, e à l'nsan 0, on bascule l'nerrupeur de la poson à la poson 2 D'après la lo des malles, on a : 0 U + U D'après les convenons choses (vor schéma), on a U e U Ans, on aura : + 0 équaon fférenelle du crcu. A la dae 0, on a a soluon de cee équaon fférenelle es e e rappor τ es appelé consane de emps du crcu. 'allure de la courbe donnan l'nensé en foncon du emps sera donc : égme ransore égme permanen e phénomène se décompose en deux phases : Une phase ransore où la bobne par auonducon crée un couran ndu dans le même sens que celu qu éa mposé par le généraeur. n que la bobne s'oppose à la rupure du couran. Une phase permanene où le couran crculan dans le crcu es nul.