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
nB20°12 cm × 30 cmB = 0,2 T

Une boucle rectangulaire de 12 cm sur 30 cm est placée dans un champ magnétique uniforme de 0,2 T. Le champ fait un angle de 20° avec la normale à la boucle. Trouvez le flux magnétique Φ à travers la boucle.

B = 0,2 TA = 12 cm × 30 cm20° avec la normale
Φ = mWb
2.Facile
B0,08 T20 A90°L = 100 cm

Un fil rectiligne de 100 cm de long est parcouru par 20 A sous un angle de 90° avec un champ magnétique uniforme de 0,08 T. Trouvez la valeur de la force F sur le fil.

B = 0,08 TI = 20 AL = 100 cmθ = 90°
F = N
3.Moyen
R = 4 Ωv = 2,5 m/sL = 80 cmB = 1 T

Une tige métallique de 80 cm de long glisse à 2,5 m/s sur deux rails dans un champ uniforme de 1 T entrant dans la page. Les rails sont reliés par une résistance de 4 Ω ; la tige et les rails ont une résistance négligeable. Trouvez la puissance P dissipée dans la résistance.

B = 1 TL = 80 cmv = 2,5 m/sR = 4 Ω
P = W
4.Moyen
nBA = 150 cm², N = 20B: 0,05 → 0,35 T

Une bobine de 20 spires, d’aire 150 cm² et de résistance 5 Ω forme un circuit fermé. Un champ uniforme perpendiculaire à la bobine augmente régulièrement de 0,05 T à 0,35 T en 500 ms. Trouve le courant induit moyen I.

N = 20A = 150 cm²B: 0,05 T → 0,35 TΔt = 500 msR = 5 Ω
I = mA
5.Difficile
N1​ = 1000, l = 25 cm100 A/sN2​ = 100Mε = ?

Une petite bobine de 100 spires est enroulée serrée autour du milieu d’un long solénoïde de 1000 spires, de longueur 25 cm et de diamètre 3 cm. Le courant dans le solénoïde varie de 100 A/s. Trouvez la f.é.m. ε induite dans la petite bobine.

N1 = 1000N2 = 100l = 25 cm⌀ = 3 cmdi/dt = 100 A/sμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
ε = mV
6.Difficile
I = 1,5 Al = 20 cmN = 1000, ⌀ 2,5 cm

Un long solénoïde à noyau d’air a 1000 spires, une longueur de 20 cm et un diamètre de 2,5 cm. Trouvez l’énergie W stockée dans son champ magnétique quand il est parcouru par 1,5 A.

N = 1000l = 20 cm⌀ = 2,5 cmI = 1,5 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
W = mJ

Corrigé

  1. 1. Φ = 6,766 mWb
  2. 2. F = 1,6 N
  3. 3. P = 1 W
  4. 4. I = 36 mA
  5. 5. ε = 35,53 mV
  6. 6. W = 3,47 mJ

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