Fiche d’exercices de Champs magnétiques et induction avec corrigé

Fiche d’exercices de Champs magnétiques et induction gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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1.Facile
B1,2 T15 A45°L = 15 cm

Un fil rectiligne de 15 cm de long est parcouru par 15 A sous un angle de 45° avec un champ magnétique uniforme de 1,2 T. Trouvez la valeur de la force F sur le fil.

B = 1,2 TI = 15 AL = 15 cmθ = 45°
F = N
2.Facile
B = 2,513 mTI = 2 AL = 25 cmN = ?

Un solénoïde de 25 cm de long est parcouru par 2 A. Combien de spires N doit-il avoir pour un champ de 2,513 mT à l’intérieur ?

I = 2 AL = 25 cmB = 2,513 mTμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
N =
3.Moyen
+v = 1 × 10⁵ m/sB = 1,5 T

Une particule alpha décrit un cercle dans un champ magnétique uniforme de 1,5 T. Trouvez le temps T que dure un tour.

m = 6,645 × 10⁻²⁷ kg|q| = 3,204 × 10⁻¹⁹ CB = 1,5 T
T = ns
4.Moyen
nBA = 40 cm², N = 25B = 0,2 T

Une bobine de 25 spires a une aire de 40 cm². La bobine se trouve dans un champ uniforme de 0,2 T perpendiculaire à son plan, et le champ est coupé en 500 ms. Trouve la f.é.m. induite moyenne ε.

N = 25A = 40 cm²B = 0,2 TΔt = 500 ms
ε = mV
5.Difficile
L = 20 mH3,5 → 0,5 A

Le courant dans une bobine de 20 mH passe régulièrement de 3,5 A à 0,5 A en 50 ms. Trouvez la valeur de la f.é.m. d’auto-induction ε.

L = 20 mH3,5 A → 0,5 AΔt = 50 ms
ε = V
6.Difficile
Bn = ?15 cm × 20 cmN = 20B = 0,2 T

Une bobine de 20 spires, de 15 cm × 20 cm, tourne dans un champ uniforme de 0,2 T autour d’un axe perpendiculaire au champ. À quelle vitesse n (en tours par minute) doit-elle tourner pour donner une f.é.m. efficace de 7,997 V ?

N = 20A = 15 cm × 20 cmB = 0,2 TErms = 7,997 V
n = rpm

Corrigé

  1. 1. F = 1,909 N
  2. 2. N = 250
  3. 3. T = 86,87 ns
  4. 4. ε = 40 mV
  5. 5. ε = 1,2 V
  6. 6. n = 900 rpm

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