Fiche d’exercices de Champs magnétiques et induction avec corrigé

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1.Facile
I = 20 APr = 2 cmB = ?

Un long fil rectiligne est parcouru par un courant de 20 A. Trouvez le champ magnétique B au point P, à 2 cm du fil.

I = 20 Ar = 2 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
2.Facile
B0,08 T15 A60°L = 10 cm

Un fil rectiligne de 10 cm de long est parcouru par 15 A sous un angle de 60° avec un champ magnétique uniforme de 0,08 T. Trouvez la valeur de la force F sur le fil.

B = 0,08 TI = 15 AL = 10 cmθ = 60°
F = N
3.Moyen
nBA = 200 cm², N = 20B: 0,05 → 0,15 T

Une bobine de 20 spires a une aire de 200 cm². Un champ uniforme perpendiculaire à la bobine augmente régulièrement de 0,05 T à 0,15 T en 100 ms. Trouve la f.é.m. induite moyenne ε.

N = 20A = 200 cm²B: 0,05 T → 0,15 TΔt = 100 ms
ε = mV
4.Moyen
R = 5 Ωv = 2 m/sL = 25 cmB = 0,2 T

Une tige métallique de 25 cm de long glisse à 2 m/s sur deux rails dans un champ uniforme de 0,2 T entrant dans la page. Les rails sont reliés par une résistance de 5 Ω ; la tige et les rails ont une résistance négligeable. Trouvez le courant I.

B = 0,2 TL = 25 cmv = 2 m/sR = 5 Ω
I = mA
5.Difficile
N1​ = 1500, l = 20 cm500 A/sN2​ = 200Mε = ?

Une petite bobine de 200 spires est enroulée serrée autour du milieu d’un long solénoïde de 1500 spires, de longueur 20 cm et de diamètre 5 cm. Le courant dans le solénoïde varie de 500 A/s. Trouvez la f.é.m. ε induite dans la petite bobine.

N1 = 1500N2 = 200l = 20 cm⌀ = 5 cmdi/dt = 500 A/sμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
ε = V
6.Difficile
l = 30 cmN = 800, ⌀ 1 cm

Un long solénoïde à noyau d’air a 800 spires, une longueur de 30 cm et un diamètre de 1 cm. Trouvez son auto-inductance L.

N = 800l = 30 cm⌀ = 1 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
L = µH

Corrigé

  1. 1. B = 200 µT
  2. 2. F = 0,1039 N
  3. 3. ε = 400 mV
  4. 4. I = 20 mA
  5. 5. ε = 1,851 V
  6. 6. L = 210,6 µH

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