L INDUCTION MAGNETIQUE Exercices corrigés : L indction magnétiqe Exercice 1 A proximité d ne bobine B qi est fermée sr n microampèremètre, on place n aimant droit( voir figre ). 1- On rapproche le pôle nord de l aimant de l ne des faces de la bobine B. a- Représenter le champ magnétiqe BA créé par l aimant dans la bobine B. Enoncer la loi de Lenz. Représenter le champ magnétiqe B i indit dans la bobine B. En dédire le sens d corant indit. c- Préciser l indcter et l indit. 2- On éloigne la bobine B de l aimant : a- Le sens d champ magnétiqe BA varie-t-il?. Représenter le champ magnétiqe indit B i créé dans la bobine B. c- Préciser le sens d corant indit dans B. 1- a- Rappel Champ magnétiqe créé par n aimant droit : Réponse Le vecter champ magnétiqe B A créé par l aimant droit est représenté sr le schéma. Loi de Lenz : Le corant indit a n sens tel q il s oppose par ses effets à la case qi li a donné naissance. La case d corant indit : agmentation de la valer d champ BA car l aimant se rapproche de la bobine. La réponse : Le corant indit crée n champ magnétiqe Bi qi s oppose à l agmentation de BA donc il a le sens opposé de B A Page 1 sr 5
Exercices corrigés : L indction magnétiqe Por avoir le sens d corant indit, il fat appliqer la règle de la main droite : Le vecter champ Bi s oriente selon la poce de la main droite. Le sens d corant indit est donné par les atres doigts de la main droite. (voir figre cidessos) c- L indcter est l aimant car il crée le champ indcter. L indit est la bobine dans laqelle le corant indit est créé. 2- a- En éloignant la bobine de l aimant le sens d champ B A ne change pas car il est créé par l aimant et l aimant n est pas toché. c- La case d corant indit : Dimintion de la valer d champ BA car la bobine s éloigne de l aimant. La réponse : Le corant indit crée n champ magnétiqe Bi qi s oppose à la dimintion de BA donc il a même sens qe B A. Exercice 2 En travax pratiqes, n élève dispose de trois dipôles de natre inconne, D 1 ; D 2 et D. Chaqe dipôle pet être soit n condcter ohmiqe de résistance R, soit ne bobine de résistance r et d indctance L, soit n condensater de capacité C. Afin d identifier les trois dipôles l élève réalise le circit schématisé cicontre (figre-1-) Lorsq il ferme l interrpter K : La lampe L 1 s allme instantanément. La lampe L 2 s allme avec n retard temporel. La lampe L s allme pendant ne corte drée pis s éteint. Fig 1 Page 2 sr 5
Identifier, en le jstifiant, les dipôles D 1 ; D 2 et D. Exercices corrigés : L indction magnétiqe La lampe L 1 s allme instantanément donc D 1 est n condcter ohmiqe (résistor). La lampe L 2 s allme avec n retard temporel donc D 2 est ne bobine car elle s oppose à tote variation de corant dans le circit ce qi engendre n retard temporel de l établissement d corant. La lampe L s allme pendant ne corte drée pis s éteint donc D est n condensater car en régime permanent le condensater se comporte comme n interrpter overt. Exercice On réalise le montage série comportant ne bobine d'indctance L et de résistance négligeable, ne résistance de valer R=10kΩ ainsi q' n générater basse fréqence dont la masse n'est pas reliée à la terre et qi délivre entre ses bornes ne tension alternative trianglaire. 1. Réaliser le schéma de principe d montage. Ajoter les branchements à effecter por visaliser la tension ax bornes de la bobine sr la voie 1 et la tension ax bornes de la résistance R sr la voie 2. 2. L'ne de ces tensions permet d'observer l'allre de i(t). Laqelle? Jstifier la réponse. (V) C 2 C 1 t(ms) Base de temps: 0,5ms.div 1 Sensibilité verticale sr la voie1 : 0,1V.div Sensibilité verticale sr la voie 2 : 2 V.div 1 1. L'oscillogramme ci-desss donne l'allre des différentes tensions observées. Déterminer la période T de l'intensité d corant. 4. On considère, sr l'oscillogramme précédent, ne demi-période où la tension L ax bornes de la bobine est positive. a. Déterminer la valer de la tension L. b. Etablir ne relation entre la tension AB et la tension CB. c. Trover l expression de la tension BC (t). d. En dédire la valer L de l'indctance de la bobine. 1. Page sr 5
Exercices corrigés : L indction magnétiqe R (t) 2. sr la voie 2 on va visaliser CB = - R = - R.i donc i(t) donc i(t) est proportionnelle à R (t) d où la R corbe de R (t) permet d observer les variations de i(t). T 4 div. T 4. 0, 5 2 ms 2. 10 s 0, 5 ms 1 div 4. L div a- L. 0, 10, V. 0, 1 V 1 div di R CB AB L. avec i dt R R CB d( ) R L dcb AB L.. dt R dt c- La corbe C 1 AB (t) et la corbe C 2 CB (t). T Por t 0 ; ; la corbe représen tan t CB(t) est ne droite 2 affine décroissante, d 'o: *** b ordonnée à l'origine U CBmax 4. 2 8 V. U ( U CBmax ) *** a pente 0 2 4U CBmax 48. 16. 10 T 2. 10 CBmax CB(t) at b avec T CB(t) 16. 10 t 8 d- L dcb AB AB. R. L R dt dcb dt 0, A.N : L 10. 10 0, 19 H 16. 10 16 U CBmax -U CBmax Page 4 sr 5
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