Fiche d’exercices de Champs magnétiques et induction avec corrigé

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1.Facile
I = 0,5 AR = 5 cmB = ?N = 5

Une bobine plate circulaire de 5 spires et de rayon 5 cm est parcourue par un courant de 0,5 A. Trouvez le champ magnétique B en son centre.

N = 5I = 0,5 AR = 5 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
2.Facile
I = ?Pr = 12 cmB = 13,33 µT

Le champ magnétique à 12 cm d’un long fil rectiligne vaut 13,33 µT. Trouvez le courant I dans le fil.

B = 13,33 µTr = 12 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
I = A
3.Moyen
+v = 1,5 × 10⁵ m/sr = ?B = 1 T

Un proton se déplace à 1,5 × 10⁵ m/s perpendiculairement à un champ magnétique uniforme de 1 T. Trouvez le rayon r de sa trajectoire circulaire.

m = 1,673 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cv = 1,5 × 10⁵ m/sB = 1 T
r = cm
4.Moyen
nBA = 25 cm², N = 500B = 0,2 T

Une bobine de 500 spires a une aire de 25 cm². La bobine est retournée (tournée de 180°) dans un champ uniforme de 0,2 T, perpendiculaire à son plan, en 40 ms. Trouve la f.é.m. induite moyenne ε.

N = 500A = 25 cm²B = 0,2 TΔt = 40 ms
ε = V
5.Difficile
Bn = 3600 rpm20 cm × 25 cmN = 20B = 0,25 T

Une bobine de 20 spires, de 20 cm × 25 cm, tourne à 3600 tr/min dans un champ uniforme de 0,25 T autour d’un axe perpendiculaire au champ. Trouvez la f.é.m. crête E0.

N = 20A = 20 cm × 25 cmB = 0,25 Tn = 3600 rpm
E0 = V
6.Difficile
I = 1,5 Al = 20 cmN = 100, ⌀ 1,5 cm

Un long solénoïde à noyau d’air a 100 spires, une longueur de 20 cm et un diamètre de 1,5 cm. Trouvez l’énergie W stockée dans son champ magnétique quand il est parcouru par 1,5 A.

N = 100l = 20 cm⌀ = 1,5 cmI = 1,5 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
W = µJ

Corrigé

  1. 1. B = 31,42 µT
  2. 2. I = 7,998 A
  3. 3. r = 0,1566 cm
  4. 4. ε = 12,5 V
  5. 5. E0 = 94,25 V
  6. 6. W = 12,49 µJ

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