Fiche d’exercices de Champs magnétiques et induction avec corrigé

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1.Facile
B0,25 T6 A60°L = 80 cm

Un fil rectiligne de 80 cm de long est parcouru par 6 A sous un angle de 60° avec un champ magnétique uniforme de 0,25 T. Trouvez la valeur de la force F sur le fil.

B = 0,25 TI = 6 AL = 80 cmθ = 60°
F = N
2.Facile
I = 5 AR = 4 cmB = ?N = 25

Une bobine plate circulaire de 25 spires et de rayon 4 cm est parcourue par un courant de 5 A. Trouvez le champ magnétique B en son centre.

N = 25I = 5 AR = 4 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = mT
3.Moyen
R = 1 Ωv = 4 m/sL = 60 cmB = 0,5 T

Une tige métallique de 60 cm de long glisse à 4 m/s sur deux rails dans un champ uniforme de 0,5 T entrant dans la page. Les rails sont reliés par une résistance de 1 Ω ; la tige et les rails ont une résistance négligeable. Trouvez le courant I.

B = 0,5 TL = 60 cmv = 4 m/sR = 1 Ω
I = A
4.Moyen
nBA = 10 cm², N = 500B = 0,4 T

Une bobine de 500 spires a une aire de 10 cm². La bobine se trouve dans un champ uniforme de 0,4 T perpendiculaire à son plan, et le champ est coupé en 10 ms. Trouve la f.é.m. induite moyenne ε.

N = 500A = 10 cm²B = 0,4 TΔt = 10 ms
ε = V
5.Difficile
L = 10 mH2 → 1 A

Le courant dans une bobine de 10 mH passe régulièrement de 2 A à 1 A en 20 ms. Trouvez la valeur de la f.é.m. d’auto-induction ε.

L = 10 mH2 A → 1 AΔt = 20 ms
ε = V
6.Difficile
l = 40 cmN = 1000, ⌀ 1 cm

Un long solénoïde à noyau d’air a 1000 spires, une longueur de 40 cm et un diamètre de 1 cm. Trouvez son auto-inductance L.

N = 1000l = 40 cm⌀ = 1 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
L = µH

Corrigé

  1. 1. F = 1,039 N
  2. 2. B = 1,963 mT
  3. 3. I = 1,2 A
  4. 4. ε = 20 V
  5. 5. ε = 0,5 V
  6. 6. L = 246,7 µH

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