Fiche d’exercices de Champs magnétiques et induction avec corrigé

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1.Facile
I = 2,5 AR = 3 cmB = ?N = 100

Une bobine plate circulaire de 100 spires et de rayon 3 cm est parcourue par un courant de 2,5 A. Trouvez le champ magnétique B en son centre.

N = 100I = 2,5 AR = 3 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = mT
2.Facile
I = 1 AR = 5 cmB = ?N = 100

Une bobine plate circulaire de 100 spires et de rayon 5 cm est parcourue par un courant de 1 A. Trouvez le champ magnétique B en son centre.

N = 100I = 1 AR = 5 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = mT
3.Moyen
+v = 5 × 10⁵ m/sB = 1 T

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

m = 6,645 × 10⁻²⁷ kg|q| = 3,204 × 10⁻¹⁹ CB = 1 T
T = ns
4.Moyen
+v = 4 × 10⁶ m/sr = ?B = 0,4 T

Un proton se déplace à 4 × 10⁶ m/s perpendiculairement à un champ magnétique uniforme de 0,4 T. Trouvez le rayon r de sa trajectoire circulaire.

m = 1,673 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cv = 4 × 10⁶ m/sB = 0,4 T
r = cm
5.Difficile
Bn = 900 rpm8 cm × 15 cmN = 150B = 0,3 T

Une bobine de 150 spires, de 8 cm × 15 cm, tourne à 900 tr/min dans un champ uniforme de 0,3 T autour d’un axe perpendiculaire au champ. Trouvez la f.é.m. crête E0.

N = 150A = 8 cm × 15 cmB = 0,3 Tn = 900 rpm
E0 = V
6.Difficile
I = 0,5 Al = 30 cmN = 1500, ⌀ 2 cm

Un long solénoïde à noyau d’air a 1500 spires, une longueur de 30 cm et un diamètre de 2 cm. Trouvez l’énergie W stockée dans son champ magnétique quand il est parcouru par 0,5 A.

N = 1500l = 30 cm⌀ = 2 cmI = 0,5 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
W = µJ

Corrigé

  1. 1. B = 5,236 mT
  2. 2. B = 1,257 mT
  3. 3. T = 130,3 ns
  4. 4. r = 10,44 cm
  5. 5. E0 = 50,89 V
  6. 6. W = 370,1 µJ

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