Fiche d’exercices de Champs magnétiques et induction avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
I = 3 AR = 12 cmB = ?N = 5

Une bobine plate circulaire de 5 spires et de rayon 12 cm est parcourue par un courant de 3 A. Trouvez le champ magnétique B en son centre.

N = 5I = 3 AR = 12 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
2.Facile
I = 2,5 AR = 3 cmB = ?N = 5

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

N = 5I = 2,5 AR = 3 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
3.Moyen
+v = 2,5 × 10⁵ m/sr = 0,2611 cmB = ?

Un proton se déplaçant à 2,5 × 10⁵ m/s entre dans un champ magnétique uniforme à angle droit et décrit un cercle de rayon 0,2611 cm. Trouvez le champ magnétique B.

m = 1,673 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cv = 2,5 × 10⁵ m/sr = 0,2611 cm
B = T
4.Moyen
R = 4 Ωv = 1 m/sL = 25 cmB = 0,1 T

Une tige métallique de 25 cm de long glisse à 1 m/s sur deux rails dans un champ uniforme de 0,1 T entrant dans la page. Trouvez la f.é.m. induite ε entre ses extrémités.

B = 0,1 TL = 25 cmv = 1 m/s
ε = mV
5.Difficile
I = 1 Al = 30 cmN = 300, ⌀ 1,5 cm

Un long solénoïde à noyau d’air a 300 spires, une longueur de 30 cm et un diamètre de 1,5 cm. Trouvez l’énergie W stockée dans son champ magnétique quand il est parcouru par 1 A.

N = 300l = 30 cm⌀ = 1,5 cmI = 1 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
W = µJ
6.Difficile
E = 2 × 10⁵ V/m, B1​ = 0,1 TB2​ = 0,5 Tr = ?

Une particule alpha traverse sans déviation un sélecteur de vitesse à champs croisés E = 2 × 10⁵ V/m et B₁ = 0,1 T. Elle entre ensuite dans une seconde région avec seulement un champ magnétique B₂ = 0,5 T, à angle droit. Trouvez le rayon r de sa trajectoire dans cette région.

E = 2 × 10⁵ V/mB1 = 0,1 TB2 = 0,5 Tm = 6,645 × 10⁻²⁷ kg|q| = 3,204 × 10⁻¹⁹ C
r = cm

Corrigé

  1. 1. B = 78,54 µT
  2. 2. B = 261,8 µT
  3. 3. B = 0,9999 T
  4. 4. ε = 25 mV
  5. 5. W = 33,31 µJ
  6. 6. r = 8,296 cm

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