AIDE-MEMOIRE PHYSIQUE APPLIQUEE (2 ème partie)

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1 ADE-MEMORE PHYSQUE APPLQUEE (2 ème patie) Champ magnétique : Le champ magnétique est epésenté pa un vecteu noté B. Son intensité s expime en Tesa (T) et se mesue avec un tesamète. La composante hoizontae du champ magnétique teeste est B = 20 µt Quees sont es souces de champ magnétique? Les souces de champ magnétique sont es aimants et es cicuits pacouus pa des couants. Ligne de champ : Une igne de champ est une igne tee qu en tout points, e champ magnétique ui est tangent. Ces ignes ne sont pas visibes mais peuvent ête matéiaisées pa de a imaie de fe. Specte magnétique : Le specte magnétique est ensembe des ignes de champ. Specte magnétique d un aimant doit : Aiguie aimantée (boussoe) Les ignes de champ sont oientées : du pôe od au pôe Sud de aimant Specte magnétique d un aimant en U : Ente es banches de aimant e champ est constant et es ignes de champ sont paaèes. On dia que e champ est unifome S Tout conducteu, pacouu pa un couant, cée, dans son voisinage, des effets magnétiques, anaogue à ceux d'un aimant R. Matinez

2 Champ magnétique cée pa un fi ectiigne : A une distance du fi, intensité du champ magnétique est donnée pa : B = µ 0 2 π Le sens du champ est donné pa a ège de a main doite. Champ magnétique cée pa une spie : Au cente de a spie, intensité du champ magnétique est donnée pa : B = µ R Le sens du champ est donné pa a ège de a main doite. 2 0 Champ magnétique cée pa une bobine ongue (ou soénoïde) : A intéieu du soénoïde, intensité du champ magnétique est donnée pa : ombe de spies B = µ 0 = µ 0 n ombe de spies pa mète Longueu en m Champ magnétique cée pa un cicuit queconque : Dans e vide, un cicuit queconque pacouu pa un couant d intensité cée dans espace un champ magnétique d intensité B popotionnee à. B = k dépend du cicuit R. Matinez

3 Foce de Loentz : Un poteu de chage éectique q, en mouvement à a vitesse v dans une égion de espace où ègne un champ magnétique B, est soumis à une foce magnétique F donnée pa a eation vectoiee : F = q v B (q v, B, F) est un tiède diect C m.s -1 F = q sinα v B avec α = ( v, B) T Rem. : Si α = 0, a foce de Loentz est nue Si v = 0, a foce de Loentz est nue Appications : accééateus de paticues, spectomète de masse, tubes cathodiques. Foce de Lapace : Un éément de cicuit pacouu pa un couant, pacé dans un champ magnétique est soumis à une foce éectomagnétique appeée foce de Lapace : B F = B (, B, F) est un tiède diect T F = B sin α avec α = (, B) m A Rem. : Si α = 0, a foce de Lapace est nue Si α = 90, a foce de Lapace est maximae F = B Appications : moteus éectiques, haut-paeus. R. Matinez

4 nduction : L induction consiste en a céation d une tension e pa un inducteu dans un induit. nducteu : L inducteu est éément qui poduit e champ magnétique. nduit : L induit est éément qui poduit a tension e appeée f.e.m. induite. Quand y a t i induction? Soit osqu un cicuit fixe est soumis à un champ magnétique vaiabe. Soit osqu un cicuit est mobie dans un champ indépendant du temps. f.e.m. induite e : Dans e cas d un conducteu de ongueu animé d une vitesse v pongé dans un champ B, expession de a f.e.m. induite e est : e(t) = B v e(t) v B Loi de Lenz (ee donne e sens du couant induit) : Le couant induit est te que pa ses effets i s oppose à a cause qui ui donne naissance Appications de induction : - L atenateu (dynamo de véo, centae hydauique, ) - Les couants de Foucaut (Raentisseus pou poids ouds, paques à inductions,.) Auto-induction : L auto-induction est e phénomène d induction éectomagnétique qui se poduit osque inducteu et induit sont identiques. Quand y a t i auto-induction? Losque on fait passe un couant vaiabe dans une bobine, ce couant va cée un champ magnétique vaiabe. On se touve aos dans e cas d un cicuit fixe pongé dans un champ magnétique vaiabe, i y a donc céation d une f.e.m. e auto-induite. i(t) couant vaiabe i(t) f.e.m. auto- induite e(t) Convention généateu e (t) = - L di ( t) dt nductance de a bobine en Henys (H) R. Matinez

5 Rem. : Si i(t) = = cste, e couant cée un champ magnétique constant, a f.e.m. e = 0, a bobine se compote comme un cout-cicuit. nductance d une bobine dans ai : Une bobine est caactéisée pa son inductance L : ombe de spies de a bobine Suface d une spie ( en m 2 ) L = µ 0 2 S Longueu de a bobine (en m) Peméabiité du vide : µ 0 = 4π.10-7 S.. Modèe équivaent d une bobine éee : i(t) L R u L = L di ( t) dt u R (t) = R i(t) u(t) = u R + u L u(t) = R i(t) + L di ( t) dt Enegie emmagasinée pa une bobine : énegie emmagasinée pa a bobine (en J) W = 2 1 L 2 couant dans a bobine (en A) inductance de a bobine (en H) Cette énegie est une énegie stockée sous fome magnétique. R. Matinez

6 R. Matinez